JPH08126984A - リンク装置及び人工ハンド - Google Patents
リンク装置及び人工ハンドInfo
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- JPH08126984A JPH08126984A JP7096717A JP9671795A JPH08126984A JP H08126984 A JPH08126984 A JP H08126984A JP 7096717 A JP7096717 A JP 7096717A JP 9671795 A JP9671795 A JP 9671795A JP H08126984 A JPH08126984 A JP H08126984A
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- fluid pressure
- finger
- actuator
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Abstract
(57)【要約】
【目的】相対運動を可能として順次連結される複数のリ
ンクと、それらのリンクに付設される流体圧アクチュエ
ータとを備えるリンク装置、ならびに該リンク装置を備
える人工ハンドにおいて、コンパクトな構成を可能とす
る。 【構成】流体圧アクチュエータ３６1 〜３６5 ，３７2
〜３７5 ，３８1 〜３８ 5 の少なくとも一部が、対応す
るリンク２８1 〜２８5 ，２９1 〜２９5 ，３０ 2 〜３
０5 内に収納、配置される。
ンクと、それらのリンクに付設される流体圧アクチュエ
ータとを備えるリンク装置、ならびに該リンク装置を備
える人工ハンドにおいて、コンパクトな構成を可能とす
る。 【構成】流体圧アクチュエータ３６1 〜３６5 ，３７2
〜３７5 ，３８1 〜３８ 5 の少なくとも一部が、対応す
るリンク２８1 〜２８5 ，２９1 〜２９5 ，３０ 2 〜３
０5 内に収納、配置される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、相対運動を可能として
順次連結される複数のリンクと、それらのリンクに付設
されるアクチュエータとを備えるリンク装置、ならびに
該リンク装置を備える人工ハンドに関する。
順次連結される複数のリンクと、それらのリンクに付設
されるアクチュエータとを備えるリンク装置、ならびに
該リンク装置を備える人工ハンドに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、かかる装置は、たとえば特開昭５
４−１５７９６７号公報等で既に知られている。
４−１５７９６７号公報等で既に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
ものでは、アクチュエータとしての流体圧シリンダが、
各リンクから外側方に突出したブラケット間を連結する
ようにして設けられており、コンパクトに構成されてい
るとは言い難い。
ものでは、アクチュエータとしての流体圧シリンダが、
各リンクから外側方に突出したブラケット間を連結する
ようにして設けられており、コンパクトに構成されてい
るとは言い難い。
【０００４】また上記従来のものでは、アクチュエータ
が隣接アクチュエータ間にわたって設けられており、ア
クチュエータの個数が多くなることが避けられない。
が隣接アクチュエータ間にわたって設けられており、ア
クチュエータの個数が多くなることが避けられない。
【０００５】さらにアクチュエータの作動力に対抗する
弾発力を発揮する弾性体により、リンク装置を元の状態
に復帰させる力を得るようにしたものがあるが、その場
合、各アクチュエータに対抗する弾発力を発揮する弾性
体を各アクチュエータに個別に対応して配設したので
は、上述のようにアクチュエータの個数が比較的多いこ
とに起因して弾性体の個数も多くなり、しかも各弾性体
に作用する応力も比較的大きくなって弾性体の寿命低下
を招くことになる。
弾発力を発揮する弾性体により、リンク装置を元の状態
に復帰させる力を得るようにしたものがあるが、その場
合、各アクチュエータに対抗する弾発力を発揮する弾性
体を各アクチュエータに個別に対応して配設したので
は、上述のようにアクチュエータの個数が比較的多いこ
とに起因して弾性体の個数も多くなり、しかも各弾性体
に作用する応力も比較的大きくなって弾性体の寿命低下
を招くことになる。
【０００６】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、リンク装置及び人工ハンドにおいて、コンパ
クトに構成することを第１の目的とし、アクチュエータ
の個数を低減することを第２の目的とし、弾性体の個数
低減および寿命向上を図ることを第３の目的とする。
のであり、リンク装置及び人工ハンドにおいて、コンパ
クトに構成することを第１の目的とし、アクチュエータ
の個数を低減することを第２の目的とし、弾性体の個数
低減および寿命向上を図ることを第３の目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、請求項１記載の発明は、相対運動を可能とし
て順次連結される複数のリンクと、それらのリンクに付
設される流体圧アクチュエータとを備えるリンク装置に
おいて、流体圧アクチュエータの少なくとも一部が、対
応するリンク内に収納、配置されることを特徴とする。
るために、請求項１記載の発明は、相対運動を可能とし
て順次連結される複数のリンクと、それらのリンクに付
設される流体圧アクチュエータとを備えるリンク装置に
おいて、流体圧アクチュエータの少なくとも一部が、対
応するリンク内に収納、配置されることを特徴とする。
【０００８】請求項２記載の発明によれば、上記請求項
１記載の発明の構成に加えて、各リンクは、横断面略Ｕ
字状に形成される。
１記載の発明の構成に加えて、各リンクは、横断面略Ｕ
字状に形成される。
【０００９】請求項３記載の発明によれば、上記請求項
１記載の発明の構成に加えて、各リンクは、相互に隣接
するリンクの基端部および先端部間に連結軸を介在させ
て相互に連結され、相互に隣接するリンク間には、前記
各連結軸まわりの相対運動を各リンクに生じさせる流体
圧アクチュエータが設けられ、各流体圧アクチュエータ
の流体圧室に流体圧を導く流体圧導管のうち少なくとも
２つの相互に隣接するリンク間に跨がって設けられる流
体圧導管には、相互に隣接するリンク相互を連結する連
結軸を囲繞するコイル部が形成される。
１記載の発明の構成に加えて、各リンクは、相互に隣接
するリンクの基端部および先端部間に連結軸を介在させ
て相互に連結され、相互に隣接するリンク間には、前記
各連結軸まわりの相対運動を各リンクに生じさせる流体
圧アクチュエータが設けられ、各流体圧アクチュエータ
の流体圧室に流体圧を導く流体圧導管のうち少なくとも
２つの相互に隣接するリンク間に跨がって設けられる流
体圧導管には、相互に隣接するリンク相互を連結する連
結軸を囲繞するコイル部が形成される。
【００１０】請求項４記載の発明によれば、上記請求項
３記載の発明の構成に加えて、流体圧導管は、少なくと
も３つの相互に隣接するリンク間に跨がって設けられ、
該流体圧導管には、各リンク相互を連結する少なくとも
２つの連結軸をそれぞれ囲繞するコイル部が形成される
とともに、各コイル部間で屈曲した屈曲部が形成され
る。
３記載の発明の構成に加えて、流体圧導管は、少なくと
も３つの相互に隣接するリンク間に跨がって設けられ、
該流体圧導管には、各リンク相互を連結する少なくとも
２つの連結軸をそれぞれ囲繞するコイル部が形成される
とともに、各コイル部間で屈曲した屈曲部が形成され
る。
【００１１】請求項５記載の発明によれば、上記請求項
１記載の発明の構成に加えて、流体圧アクチュエータの
流体圧室には、該流体圧室からのエア抜き後に先端部が
機械的な変形により閉じられるエア抜き管が、流体圧導
管とは別に連結される。
１記載の発明の構成に加えて、流体圧アクチュエータの
流体圧室には、該流体圧室からのエア抜き後に先端部が
機械的な変形により閉じられるエア抜き管が、流体圧導
管とは別に連結される。
【００１２】上記第２の目的を達成すたるために、請求
項６記載の発明は、相対運動を可能として順次連結され
る複数のリンクと、それらのリンクに付設されるアクチ
ュエータとを備えるリンク装置において、相互間に少な
くとも１つのリンクを介在させた２つのリンク間に、直
線運動型のアクチュエータが設けられることを特徴とす
る。
項６記載の発明は、相対運動を可能として順次連結され
る複数のリンクと、それらのリンクに付設されるアクチ
ュエータとを備えるリンク装置において、相互間に少な
くとも１つのリンクを介在させた２つのリンク間に、直
線運動型のアクチュエータが設けられることを特徴とす
る。
【００１３】上記第３の目的を達成するために、請求項
７記載の発明は、相対運動を可能として順次連結される
複数のリンクと、それらのリンクに付設されるアクチュ
エータとを備えるリンク装置において、アクチュエータ
の駆動力に対抗する弾発力を発揮する弾性体が、相互間
に少なくとも１つのリンクを介在させた２つのリンク間
にわたって設けられることを特徴とする。
７記載の発明は、相対運動を可能として順次連結される
複数のリンクと、それらのリンクに付設されるアクチュ
エータとを備えるリンク装置において、アクチュエータ
の駆動力に対抗する弾発力を発揮する弾性体が、相互間
に少なくとも１つのリンクを介在させた２つのリンク間
にわたって設けられることを特徴とする。
【００１４】請求項８記載の発明に従う人工ハンドによ
れば、上記請求項１、２、３、４または５記載のリンク
装置で、基部に連結される複数の指がそれぞれ構成され
る。
れば、上記請求項１、２、３、４または５記載のリンク
装置で、基部に連結される複数の指がそれぞれ構成され
る。
【００１５】請求項９記載の発明に従う人工ハンドは、
上記求項６記載のリンク装置で少なくとも一部が構成さ
れた第１指を含む複数の指が基部に連結されて成る。
上記求項６記載のリンク装置で少なくとも一部が構成さ
れた第１指を含む複数の指が基部に連結されて成る。
【００１６】請求項１０記載の発明に従う人工ハンド
は、請求項７記載のリンク装置で、基部に連結される複
数の指の少なくとも一部が構成される。
は、請求項７記載のリンク装置で、基部に連結される複
数の指の少なくとも一部が構成される。
【００１７】請求項１１記載の発明によれば、上記請求
項８記載の発明の構成に加えて、指の一部を構成するリ
ンクを屈曲させる駆動力を発揮可能な第１の流体圧アク
チュエータと、第１の流体圧アクチュエータの駆動力に
対抗する弾発力を発揮する第１の弾発手段と、指の一部
を構成して前記リンクに連結されるリンクを屈曲させる
駆動力を発揮可能として第１の流体圧アクチュエータと
共通の流体圧源に接続される第２の流体圧アクチュエー
タと、第２の流体圧アクチュエータの駆動力に対抗する
弾発力を発揮する第２の弾発手段とを備え、第１の流体
圧アクチュエータの駆動力および第１の弾発手段の弾発
力の差と、第２の流体圧アクチュエータの駆動力および
第２の弾発手段の弾発力の差とが、相互に異なって設定
される。
項８記載の発明の構成に加えて、指の一部を構成するリ
ンクを屈曲させる駆動力を発揮可能な第１の流体圧アク
チュエータと、第１の流体圧アクチュエータの駆動力に
対抗する弾発力を発揮する第１の弾発手段と、指の一部
を構成して前記リンクに連結されるリンクを屈曲させる
駆動力を発揮可能として第１の流体圧アクチュエータと
共通の流体圧源に接続される第２の流体圧アクチュエー
タと、第２の流体圧アクチュエータの駆動力に対抗する
弾発力を発揮する第２の弾発手段とを備え、第１の流体
圧アクチュエータの駆動力および第１の弾発手段の弾発
力の差と、第２の流体圧アクチュエータの駆動力および
第２の弾発手段の弾発力の差とが、相互に異なって設定
される。
【００１８】請求項１２記載の発明によれば、上記請求
項８記載の発明の構成に加えて、基部には、第１指の基
端部が軸を介して回動可能に連結され、該軸の軸線は、
基部に連結される第２ないし第５指の延伸方向と略平行
な方向から第２ないし第５指側に傾斜して配置される。
項８記載の発明の構成に加えて、基部には、第１指の基
端部が軸を介して回動可能に連結され、該軸の軸線は、
基部に連結される第２ないし第５指の延伸方向と略平行
な方向から第２ないし第５指側に傾斜して配置される。
【００１９】請求項１３記載の発明によれば、上記請求
項８、９または１０記載の発明の構成に加えて、基部に
連結される第１ないし第５指のうち少なくとも１本の指
に設けられて、当該指を曲げる方向の力を発揮する流体
圧アクチュエータが、前記当該指に作用する外力による
逆動を不能とした流体圧源に接続される。
項８、９または１０記載の発明の構成に加えて、基部に
連結される第１ないし第５指のうち少なくとも１本の指
に設けられて、当該指を曲げる方向の力を発揮する流体
圧アクチュエータが、前記当該指に作用する外力による
逆動を不能とした流体圧源に接続される。
【００２０】請求項１４記載の発明によれば、上記請求
項８、９または１０記載の発明の構成に加えて、基部に
連結される第１ないし第５指のうち第２指および第５指
の基端部の少なくとも一方が、それらの指の先端部間の
間隔を増減可能として基部に連結され、第２指および第
５指間には前記間隔を増減可能なアクチュエータが設け
られ、第２指および基部間には前記アクチュエータの間
隔増大方向の力に対抗するばね力を発揮するばねが設け
られ、第５指および基部間には前記アクチュエータの間
隔増大方向の力に対抗するとともに前記ばねのばね力と
は異なるばね力を発揮するばねが設けられる。
項８、９または１０記載の発明の構成に加えて、基部に
連結される第１ないし第５指のうち第２指および第５指
の基端部の少なくとも一方が、それらの指の先端部間の
間隔を増減可能として基部に連結され、第２指および第
５指間には前記間隔を増減可能なアクチュエータが設け
られ、第２指および基部間には前記アクチュエータの間
隔増大方向の力に対抗するばね力を発揮するばねが設け
られ、第５指および基部間には前記アクチュエータの間
隔増大方向の力に対抗するとともに前記ばねのばね力と
は異なるばね力を発揮するばねが設けられる。
【００２１】請求項１５記載の発明によれば、上記請求
項８、９または１０記載の発明の構成に加えて、基部に
連結される第１ないし第５指のうち少なくとも第５指の
基端側の中手リンクが、該指を握ったり、開いたりする
方向の揺動を可能として基部に連結され、前記中手リン
クに連結される基節リンクおよび基部間には、流体圧の
作用に応じて基節リンクを握る方向の力を発揮する流体
圧アクチュエータが設けられ、前記中手リンクおよび基
部間には、中手リンクを開く側に付勢するばねが設けら
れる。
項８、９または１０記載の発明の構成に加えて、基部に
連結される第１ないし第５指のうち少なくとも第５指の
基端側の中手リンクが、該指を握ったり、開いたりする
方向の揺動を可能として基部に連結され、前記中手リン
クに連結される基節リンクおよび基部間には、流体圧の
作用に応じて基節リンクを握る方向の力を発揮する流体
圧アクチュエータが設けられ、前記中手リンクおよび基
部間には、中手リンクを開く側に付勢するばねが設けら
れる。
【００２２】請求項１６記載の発明によれば、上記請求
項８、９または１０記載の発明の構成に加えて、各指の
最先端位置に在る末節リンクと、最先端から２番目のリ
ンクとは、連結軸を介して連結され、両リンク間には、
流体圧の作用に応じて末節リンクを握る方向の力を発揮
する流体圧アクチュエータが設けられ、各末節リンクの
先端面は、その先端面に直角に作用する外力が前記連結
軸のまわりに末節リンクを開く側に作用する方向となる
形状に形成される。
項８、９または１０記載の発明の構成に加えて、各指の
最先端位置に在る末節リンクと、最先端から２番目のリ
ンクとは、連結軸を介して連結され、両リンク間には、
流体圧の作用に応じて末節リンクを握る方向の力を発揮
する流体圧アクチュエータが設けられ、各末節リンクの
先端面は、その先端面に直角に作用する外力が前記連結
軸のまわりに末節リンクを開く側に作用する方向となる
形状に形成される。
【００２３】さらに請求項１７記載の発明に従う人工ハ
ンドは、上記請求項９記載の発明の構成に加えて、第１
指は、第１指を他の指に向き合わせる方向に回動せしめ
ることを可能として基部に軸介して連結される第１のリ
ンクとしてのユニバーサルジョウイントと、前記軸の軸
線に対して直交する軸線を有する連結軸を介して基端部
がユニバーサルジョイントに連結される第２のリンク
と、前記連結軸と平行な軸線を有する連結軸を介して基
端部が第２のリンクに連結される第３のリンクとを備
え、アクチュエータがユニバーサルジョイントおよび第
３のリンク間に設けられる。
ンドは、上記請求項９記載の発明の構成に加えて、第１
指は、第１指を他の指に向き合わせる方向に回動せしめ
ることを可能として基部に軸介して連結される第１のリ
ンクとしてのユニバーサルジョウイントと、前記軸の軸
線に対して直交する軸線を有する連結軸を介して基端部
がユニバーサルジョイントに連結される第２のリンク
と、前記連結軸と平行な軸線を有する連結軸を介して基
端部が第２のリンクに連結される第３のリンクとを備
え、アクチュエータがユニバーサルジョイントおよび第
３のリンク間に設けられる。
【００２４】
【実施例】以下、図面により本発明をロボットハンドに
適用したときの実施例について説明するが、人間の手を
模しているこの構造の説明にあたって、各部の名称を次
のように定義する。 （１）親指を第１指と名付け、以下順に小指まで第５指
とする。 （２）骨に相当するリンクの名称も解剖学に準拠して、
手の甲に一部が収納されるリンクを中手リンクと呼び、
親指のものを第１中手リンクとする。したがって小指の
ものは第５中手リンクと呼ぶ。 （３）中手リンクに連結されるリンクを、それぞれ第１
基節リンク、第２基節リンク……第５基節リンクと呼称
する。 （４）各基節リンクに連結されるリンクを、それぞれ第
２中節リンク、第３中節リンク……第５中節リンクと呼
ぶ。但し第１指については、中節リンクは存在しない。 （５）最先端のリンクを、それぞれ第１末節リンク、第
２末節リンク……第５末節リンクと呼ぶ。 （６）自由度とは、制御的に完全に独立して動作を決定
できる関節を意味し、この明細書において共通の流体圧
を用いて駆動される複数のアクチュエータは、自由度が
「１」であるとする。すなわちアクチュエータの個数が
自由度を意味するものではない。
適用したときの実施例について説明するが、人間の手を
模しているこの構造の説明にあたって、各部の名称を次
のように定義する。 （１）親指を第１指と名付け、以下順に小指まで第５指
とする。 （２）骨に相当するリンクの名称も解剖学に準拠して、
手の甲に一部が収納されるリンクを中手リンクと呼び、
親指のものを第１中手リンクとする。したがって小指の
ものは第５中手リンクと呼ぶ。 （３）中手リンクに連結されるリンクを、それぞれ第１
基節リンク、第２基節リンク……第５基節リンクと呼称
する。 （４）各基節リンクに連結されるリンクを、それぞれ第
２中節リンク、第３中節リンク……第５中節リンクと呼
ぶ。但し第１指については、中節リンクは存在しない。 （５）最先端のリンクを、それぞれ第１末節リンク、第
２末節リンク……第５末節リンクと呼ぶ。 （６）自由度とは、制御的に完全に独立して動作を決定
できる関節を意味し、この明細書において共通の流体圧
を用いて駆動される複数のアクチュエータは、自由度が
「１」であるとする。すなわちアクチュエータの個数が
自由度を意味するものではない。
【００２５】図１ないし図１４は本発明の第１実施例を
示すものであり、図１はロボットハンドの右手を甲側か
ら見た平面図、図２は基部の平面図、図３は図１の３−
３線矢視図、図４は第１指の進展状態を示す平面図、図
５は図１の５−５線断面図、図６は第２指屈曲時の図５
に対応する断面図、図７は図１の７−７線断面図、図８
は図７の８−８線断面図、図９は第２指および第５指を
開いた状態での図１に対応する平面図、図１０は流体圧
回路図、図１１は第１の種類の流体圧源の構成を示す断
面図、図１２は第２の種類の流体圧源の構成を示す断面
図、図１３は図４の要部拡大図、図１４は図１３の１４
−１４線断面図である。
示すものであり、図１はロボットハンドの右手を甲側か
ら見た平面図、図２は基部の平面図、図３は図１の３−
３線矢視図、図４は第１指の進展状態を示す平面図、図
５は図１の５−５線断面図、図６は第２指屈曲時の図５
に対応する断面図、図７は図１の７−７線断面図、図８
は図７の８−８線断面図、図９は第２指および第５指を
開いた状態での図１に対応する平面図、図１０は流体圧
回路図、図１１は第１の種類の流体圧源の構成を示す断
面図、図１２は第２の種類の流体圧源の構成を示す断面
図、図１３は図４の要部拡大図、図１４は図１３の１４
−１４線断面図である。
【００２６】先ず図１において、このロボットハンド
は、基部Ｂに、第１ないし第５指Ｆ1，Ｆ2 ，Ｆ3 ，Ｆ
4 ，Ｆ5 が連結されて成るものであり、第１ないし第５
指Ｆ1〜Ｆ5 がリンク装置をそれぞれ構成する。
は、基部Ｂに、第１ないし第５指Ｆ1，Ｆ2 ，Ｆ3 ，Ｆ
4 ，Ｆ5 が連結されて成るものであり、第１ないし第５
指Ｆ1〜Ｆ5 がリンク装置をそれぞれ構成する。
【００２７】図２および図３を併せて参照して、基部Ｂ
には、第１指Ｆ1 を軸２０のまわりに回動自在に結合す
るための第１のヨーク２１と、第２指Ｆ2 を回動自在に
結合するための支軸２２を有する第２のヨーク２３とが
設けられるとともに、それらのヨーク２１，２３とは反
対側で、第５指Ｆ5 を軸２４（図７参照）のまわりに回
動自在に結合するための第３のヨーク２５とが設けられ
ている。また第３および第４指Ｆ3 ，Ｆ4 の中手リンク
すなわち第３および第４中手リンク２８3 ，２８4 は基
部Ｂに一体化されるものであり、これらの中手リンク２
８3 ，２８4 には、第４および第５のヨーク２６，２７
が設けられる。
には、第１指Ｆ1 を軸２０のまわりに回動自在に結合す
るための第１のヨーク２１と、第２指Ｆ2 を回動自在に
結合するための支軸２２を有する第２のヨーク２３とが
設けられるとともに、それらのヨーク２１，２３とは反
対側で、第５指Ｆ5 を軸２４（図７参照）のまわりに回
動自在に結合するための第３のヨーク２５とが設けられ
ている。また第３および第４指Ｆ3 ，Ｆ4 の中手リンク
すなわち第３および第４中手リンク２８3 ，２８4 は基
部Ｂに一体化されるものであり、これらの中手リンク２
８3 ，２８4 には、第４および第５のヨーク２６，２７
が設けられる。
【００２８】第１指Ｆ1 は、手を握ったり開いたりする
方向への回動を可能として第１のヨーク２１に軸２０を
介して基端部が連結される第１中手リンク２８1 と、第
１中手リンク２８1 の先端部に連結軸３２1 を介して基
端部が回動自在に連結される第１基節リンク２９1 と、
第１基節リンク２９1 の先端部に連結軸３４1 を介して
基端部が回動自在に連結される第１末節リンク３１1 と
を備える。
方向への回動を可能として第１のヨーク２１に軸２０を
介して基端部が連結される第１中手リンク２８1 と、第
１中手リンク２８1 の先端部に連結軸３２1 を介して基
端部が回動自在に連結される第１基節リンク２９1 と、
第１基節リンク２９1 の先端部に連結軸３４1 を介して
基端部が回動自在に連結される第１末節リンク３１1 と
を備える。
【００２９】これらのリンク２８1 ，２９1 ，３１1 を
軸２０および連結軸３２1 ，３４1のまわりに回動させ
るために、単動式である流体圧シリンダ形式の流体圧ア
クチュエータ３５，３６1 ，３８1 が準備されており、
流体圧アクチュエータ３５は、軸２０の軸線に対して直
角に延びる軸線を有して基部Ｂおよび第１中手リンク２
８1 間に、流体圧アクチュエータ３６1 は連結軸３２1
の軸線に対して直角に延びる軸線を有して第１中手リン
ク２８1 および第１基節リンク２９1 間に、また流体圧
アクチュエータ３８1 は連結軸３４1 の軸線に対して直
角に延びる軸線を有して第１基節リンク２９1 および第
１末節リンク３１1 間にそれぞれ設けられる。ここで流
体圧アクチュエータ３５が伸展すると、第１中手リンク
２８1 は軸２０のまわりに回動し、第１指Ｆ1 を図３の
下側すなわち掌側に屈曲させる。また流体圧アクチュエ
ータ３６1 が伸展すると、第１中手リンク２８1 に対し
て第１基節リンク２９1 は図１の時計方向に回動する。
ところで、図１では第１基節リンク２９1 が第２指Ｆ2
とほぼ平行な位置まで回動した状態が示されており、流
体圧アクチュエータ３６1 の未伸展時には、図４で示す
ように、第１基節リンク２９1 は図１の位置から連結軸
３２1 のまわりに反時計方向に約４５度だけ回動した位
置に在る。さらに流体圧アクチュエータ３８1 が伸展す
ると、第１末節リンク３１1 は第１基節リンク２９1 に
対して図１の時計方向に回動する。回動した各リンク２
８1 ，２９1 ，３１1 を元の状態に戻すには、各流体圧
アクチュエータ３５，３６1 ，３８1 を退縮させれば良
いのであるが、各流体圧アクチュエータ３５，３６1 ，
３８1 には自ら退縮する能力はなく、ばねによる機械的
な復元力で戻される。而して、そのばね構造については
後述する。
軸２０および連結軸３２1 ，３４1のまわりに回動させ
るために、単動式である流体圧シリンダ形式の流体圧ア
クチュエータ３５，３６1 ，３８1 が準備されており、
流体圧アクチュエータ３５は、軸２０の軸線に対して直
角に延びる軸線を有して基部Ｂおよび第１中手リンク２
８1 間に、流体圧アクチュエータ３６1 は連結軸３２1
の軸線に対して直角に延びる軸線を有して第１中手リン
ク２８1 および第１基節リンク２９1 間に、また流体圧
アクチュエータ３８1 は連結軸３４1 の軸線に対して直
角に延びる軸線を有して第１基節リンク２９1 および第
１末節リンク３１1 間にそれぞれ設けられる。ここで流
体圧アクチュエータ３５が伸展すると、第１中手リンク
２８1 は軸２０のまわりに回動し、第１指Ｆ1 を図３の
下側すなわち掌側に屈曲させる。また流体圧アクチュエ
ータ３６1 が伸展すると、第１中手リンク２８1 に対し
て第１基節リンク２９1 は図１の時計方向に回動する。
ところで、図１では第１基節リンク２９1 が第２指Ｆ2
とほぼ平行な位置まで回動した状態が示されており、流
体圧アクチュエータ３６1 の未伸展時には、図４で示す
ように、第１基節リンク２９1 は図１の位置から連結軸
３２1 のまわりに反時計方向に約４５度だけ回動した位
置に在る。さらに流体圧アクチュエータ３８1 が伸展す
ると、第１末節リンク３１1 は第１基節リンク２９1 に
対して図１の時計方向に回動する。回動した各リンク２
８1 ，２９1 ，３１1 を元の状態に戻すには、各流体圧
アクチュエータ３５，３６1 ，３８1 を退縮させれば良
いのであるが、各流体圧アクチュエータ３５，３６1 ，
３８1 には自ら退縮する能力はなく、ばねによる機械的
な復元力で戻される。而して、そのばね構造については
後述する。
【００３０】ところで、第１指Ｆ1 を握ったり、開いた
りする方向に回動する回動軸線である軸２０の軸線は、
第３および第４中手リンク２８3 ，２８4 の中心線に対
して内側に角度を持たせるように配置される。すなわち
図２で示すように、基部Ｂに設けられた第１のヨーク２
１で支承される軸２０の軸線Ｃは、第２ないし第５指Ｆ
2 〜Ｆ5 の延伸方向と略平行な方向から第２ないし第５
指Ｆ2 〜Ｆ5 側に傾斜して配置される。このようにする
ことにより、流体圧アクチュエータ３５の伸展時に第１
指Ｆ1 がわずかな回動量で他の指と向き合う位置まで回
動することが可能である。これに対し、前記軸２０の軸
線を第３および第４中手リンク２８3 ，２８4 の軸線と
平行に設定したときには、他の指と向き合うまでの第１
指Ｆ1 の回動量が大となるものであり、そのようなもの
と比べると、流体圧アクチュエータ３５の所要ストロー
クを小さくし、該流体圧アクチュエータ３５の小型化を
図ることができる。
りする方向に回動する回動軸線である軸２０の軸線は、
第３および第４中手リンク２８3 ，２８4 の中心線に対
して内側に角度を持たせるように配置される。すなわち
図２で示すように、基部Ｂに設けられた第１のヨーク２
１で支承される軸２０の軸線Ｃは、第２ないし第５指Ｆ
2 〜Ｆ5 の延伸方向と略平行な方向から第２ないし第５
指Ｆ2 〜Ｆ5 側に傾斜して配置される。このようにする
ことにより、流体圧アクチュエータ３５の伸展時に第１
指Ｆ1 がわずかな回動量で他の指と向き合う位置まで回
動することが可能である。これに対し、前記軸２０の軸
線を第３および第４中手リンク２８3 ，２８4 の軸線と
平行に設定したときには、他の指と向き合うまでの第１
指Ｆ1 の回動量が大となるものであり、そのようなもの
と比べると、流体圧アクチュエータ３５の所要ストロー
クを小さくし、該流体圧アクチュエータ３５の小型化を
図ることができる。
【００３１】図５を併せて参照して、第２指Ｆ2 は、基
部Ｂにおける第２のヨーク２３に設けられた支軸２２に
微小角度の回動を可能として結合される第２中手リンク
２８ 2 と、第２中手リンク２８2 の先端部に連結軸３２
2 を介して基端部が回動自在に連結される第２基節リン
ク２９2 と、第２基節リンク２９2 の先端部に連結軸３
３2 を介して基端部が回動自在に連結される第２中節リ
ンク３０2 と、第２中節リンク３０2 の先端部に連結軸
３４2 を介して基端部が回動自在に連結される第２末節
リンク３１2 とを備える。
部Ｂにおける第２のヨーク２３に設けられた支軸２２に
微小角度の回動を可能として結合される第２中手リンク
２８ 2 と、第２中手リンク２８2 の先端部に連結軸３２
2 を介して基端部が回動自在に連結される第２基節リン
ク２９2 と、第２基節リンク２９2 の先端部に連結軸３
３2 を介して基端部が回動自在に連結される第２中節リ
ンク３０2 と、第２中節リンク３０2 の先端部に連結軸
３４2 を介して基端部が回動自在に連結される第２末節
リンク３１2 とを備える。
【００３２】基部Ｂの支軸２２には、基部Ｂと一体の第
３中手リンク２８3 に対する近接・離反方向への微小回
動を可能として第２中手リンク２８2 の中間部が結合さ
れており、この第２中手リンク２８2 の基部にはヨーク
３９が一体に設けられる。該ヨーク３９には、流体圧ア
クチュエータ３６2 におけるシリンダ体３６ａが軸４０
を介して回動可能に連結される。また第２基節リンク２
９2 の基部にはヨーク４１が一体に設けられ、このヨー
ク４１には、前記流体圧アクチュエータ３６2における
プランジャ３６ｂならびに流体圧アクチュエータ３７2
におけるシリンダ体３７ａが共通の軸４２を介して回動
可能に連結される。さらに第２中節リンク３０2 の基部
にはヨーク４３が一体に設けられ、このヨーク４３に
は、前記流体圧アクチュエータ３７2 におけるプランジ
ャ３７ｂならびに流体圧アクチュエータ３８2 における
シリンダ体３８ａが共通の軸４４を介して回動可能に連
結される。しかも第２末節リンク３１2 の基部にはヨー
ク４５が一体に設けられており、このヨーク４５には、
前記流体圧アクチュエータ３８2 におけるプランジャ３
８ｂが軸４６を介して回動可能に連結される。
３中手リンク２８3 に対する近接・離反方向への微小回
動を可能として第２中手リンク２８2 の中間部が結合さ
れており、この第２中手リンク２８2 の基部にはヨーク
３９が一体に設けられる。該ヨーク３９には、流体圧ア
クチュエータ３６2 におけるシリンダ体３６ａが軸４０
を介して回動可能に連結される。また第２基節リンク２
９2 の基部にはヨーク４１が一体に設けられ、このヨー
ク４１には、前記流体圧アクチュエータ３６2における
プランジャ３６ｂならびに流体圧アクチュエータ３７2
におけるシリンダ体３７ａが共通の軸４２を介して回動
可能に連結される。さらに第２中節リンク３０2 の基部
にはヨーク４３が一体に設けられ、このヨーク４３に
は、前記流体圧アクチュエータ３７2 におけるプランジ
ャ３７ｂならびに流体圧アクチュエータ３８2 における
シリンダ体３８ａが共通の軸４４を介して回動可能に連
結される。しかも第２末節リンク３１2 の基部にはヨー
ク４５が一体に設けられており、このヨーク４５には、
前記流体圧アクチュエータ３８2 におけるプランジャ３
８ｂが軸４６を介して回動可能に連結される。
【００３３】上述のように、隣り合うアクチュエータ３
６2 ，３７2 ；３７2 ，３８2 の支点を共通の軸４２，
４４上に置くことにより、全体をコンパクトに設計でき
る利点がある。
６2 ，３７2 ；３７2 ，３８2 の支点を共通の軸４２，
４４上に置くことにより、全体をコンパクトに設計でき
る利点がある。
【００３４】この第２指Ｆ2 の構造では、流体圧アクチ
ュエータ３６2 が伸展すると、図６で示すように、第２
基節リンク２９2 が第２中手リンク２８2 に対して、連
結軸３２2 のまわりに下方（すなわち掌側）に回動す
る。また流体圧アクチュエータ３７2 が伸展すると、第
２中節リンク３０2 は第２基節リンク２９2 に対して連
結軸３３2 のまわりに掌側に回動する。さらに流体圧ア
クチュエータ３８2 が伸展すると、第２末節リンク３１
2 は第２中節リンク３０2 に対して連結軸３４2のまわ
りに掌側に回動する。
ュエータ３６2 が伸展すると、図６で示すように、第２
基節リンク２９2 が第２中手リンク２８2 に対して、連
結軸３２2 のまわりに下方（すなわち掌側）に回動す
る。また流体圧アクチュエータ３７2 が伸展すると、第
２中節リンク３０2 は第２基節リンク２９2 に対して連
結軸３３2 のまわりに掌側に回動する。さらに流体圧ア
クチュエータ３８2 が伸展すると、第２末節リンク３１
2 は第２中節リンク３０2 に対して連結軸３４2のまわ
りに掌側に回動する。
【００３５】このような第２指Ｆ2 の場合も一度握った
指を開くには、流体圧アクチュエータ３６2 ，３７2 ，
３８2 を縮退させれば良いのであるが、第１指Ｆ1 と同
じく、これらの流体圧アクチュエータ３６2 ，３７2 ，
３８2 には自ら縮退する機能は与えられておらず、ばね
の機械力によって指は開き、結果として各流体圧アクチ
ュエータ３６2 ，３７2 ，３８2 は縮退する。
指を開くには、流体圧アクチュエータ３６2 ，３７2 ，
３８2 を縮退させれば良いのであるが、第１指Ｆ1 と同
じく、これらの流体圧アクチュエータ３６2 ，３７2 ，
３８2 には自ら縮退する機能は与えられておらず、ばね
の機械力によって指は開き、結果として各流体圧アクチ
ュエータ３６2 ，３７2 ，３８2 は縮退する。
【００３６】ところで、第２末節リンク３１2 の先端面
は、その先端面に直角に作用する外力が、第２中節リン
ク３０2 および第２末節リンク３１2 間を連結する連結
軸３４2 のまわりに第２末節リンク３１2 を開く側に作
用する方向となる形状に形成される。すなわち、図５で
示すように、第２末節リンク３１2 の先端面は、上方の
平坦面３１ａと、下方の彎曲面３１ｂとが連なって形成
されるものであり、平坦面３１ａに直角に作用する外力
Ｆ1 の方向、ならびに彎曲面３１ｂに直角に作用する外
力Ｆ2 の方向が、連結軸３４2 の上方に向くように平坦
面３１ａおよび彎曲面３１ｂが形成される。而して上記
外力Ｆ1 ，Ｆ2 の方向は、第２末節リンク３１2 を握る
方向の力を発揮する流体圧アクチュエータ３８2 の出力
に対抗する方向となるものであり、第２指Ｆ2 をその先
端でドアやボタンを押すのに使うときに、第２末節リン
ク３１2 および第２中節リンク３０2 間の関節が座屈す
る心配がなくなる。すなわち流体圧アクチュエータ３８
2 が、本実施例のように単動シリンダである場合には、
上記外力Ｆ1 ，Ｆ2 の方向が第２末節リンク３１2を曲
げる方向となったときには流体圧アクチュエータ３８2
で負圧が発生してエアが発生するおそれがあり、また複
動シリンダを用いた場合には上記外力Ｆ1 ，Ｆ2 の作用
に応じて流体圧で踏ん張る必要があるのに対し、上述の
ように外力Ｆ 1 ，Ｆ2 の方向が第２末節リンク３１2 を
開く方向となる形状に第２末節リンク３１2 の先端面を
形成することにより、第２末節リンク３１2 の開き側へ
の回動を第２中節リンク３０2 側のストッパ（図示せ
ず）で受けるようにして、そのような心配を解消するこ
とができる。
は、その先端面に直角に作用する外力が、第２中節リン
ク３０2 および第２末節リンク３１2 間を連結する連結
軸３４2 のまわりに第２末節リンク３１2 を開く側に作
用する方向となる形状に形成される。すなわち、図５で
示すように、第２末節リンク３１2 の先端面は、上方の
平坦面３１ａと、下方の彎曲面３１ｂとが連なって形成
されるものであり、平坦面３１ａに直角に作用する外力
Ｆ1 の方向、ならびに彎曲面３１ｂに直角に作用する外
力Ｆ2 の方向が、連結軸３４2 の上方に向くように平坦
面３１ａおよび彎曲面３１ｂが形成される。而して上記
外力Ｆ1 ，Ｆ2 の方向は、第２末節リンク３１2 を握る
方向の力を発揮する流体圧アクチュエータ３８2 の出力
に対抗する方向となるものであり、第２指Ｆ2 をその先
端でドアやボタンを押すのに使うときに、第２末節リン
ク３１2 および第２中節リンク３０2 間の関節が座屈す
る心配がなくなる。すなわち流体圧アクチュエータ３８
2 が、本実施例のように単動シリンダである場合には、
上記外力Ｆ1 ，Ｆ2 の方向が第２末節リンク３１2を曲
げる方向となったときには流体圧アクチュエータ３８2
で負圧が発生してエアが発生するおそれがあり、また複
動シリンダを用いた場合には上記外力Ｆ1 ，Ｆ2 の作用
に応じて流体圧で踏ん張る必要があるのに対し、上述の
ように外力Ｆ 1 ，Ｆ2 の方向が第２末節リンク３１2 を
開く方向となる形状に第２末節リンク３１2 の先端面を
形成することにより、第２末節リンク３１2 の開き側へ
の回動を第２中節リンク３０2 側のストッパ（図示せ
ず）で受けるようにして、そのような心配を解消するこ
とができる。
【００３７】而して第１末節リンク３１1 および第３な
いし第５末節リンク３１3 〜３１5の先端面も、上記第
２末節リンク３１2 と同様に形成されている。
いし第５末節リンク３１3 〜３１5の先端面も、上記第
２末節リンク３１2 と同様に形成されている。
【００３８】第１指Ｆ1 の各リンク２８1 ，２９1 ，３
１1 ならびに第２指Ｆ2 の各リンク２８2 ，２９2 ，３
０2 ，３１2 は、甲側を開放した横断面略Ｕ字状に形成
されるものであり、各流体圧アクチュエータ３６1 ，３
６2 ，３７2 ，３８1 ，３８ 2 は、それらの少なくとも
一部が各中手リンク２８1 ，２８2 、各基節リンク２９
1 ，２９2 および第２中節リンク３０2 内にそれぞれ収
納されるように配置される。また第２指Ｆ2 における各
リンク２８2 ，２９2 ，３０2 ，３１2 を相互に連結す
る連結軸３２2 ，３３2 ，３４2 ならびに各流体圧アク
チュエータ３６ 2 ，３７2 ，３８2 を対応するリンク２
８2 〜３１2 に連結する軸４０，４２，４４，４６は、
ピンが対応するリンク２８2 〜３１2 にその側方から挿
入され、かしめ等で固定されて成るものであり、第１指
Ｆ1 においても連結軸３２1 ，３４1 等が同様に側方か
らの挿入、かしめ等で固定される。そのようにすること
により、各リンク２８1 ，２９1 ，３０1 ，２８2 〜３
１2 の連結、ならびに各流体圧アクチュエータ３６1 ，
３８1 ，３６2 〜３８2 の組付けが容易となる。しかも
特別な工具およびファスナを用いないことから、部品点
数を減らして信頼性を向上するとともに重量低減に寄与
することができ、工具を取り回すためのスペースも不要
となる。さらに横断面略Ｕ字状の各リンク２８1 ，２９
1 ，３１1 ，２８2 〜３１2 は、アルミニウム合金の精
密鋳造や、プレスおよびろう付けの組合せ製法でも容易
に製作可能であり、前記ピンとして高精度の軸受用ロー
ラを転用可能である等、製法および部品とも成熟した工
業技術を用いることができ、製造コストの低減に寄与す
ることができる。
１1 ならびに第２指Ｆ2 の各リンク２８2 ，２９2 ，３
０2 ，３１2 は、甲側を開放した横断面略Ｕ字状に形成
されるものであり、各流体圧アクチュエータ３６1 ，３
６2 ，３７2 ，３８1 ，３８ 2 は、それらの少なくとも
一部が各中手リンク２８1 ，２８2 、各基節リンク２９
1 ，２９2 および第２中節リンク３０2 内にそれぞれ収
納されるように配置される。また第２指Ｆ2 における各
リンク２８2 ，２９2 ，３０2 ，３１2 を相互に連結す
る連結軸３２2 ，３３2 ，３４2 ならびに各流体圧アク
チュエータ３６ 2 ，３７2 ，３８2 を対応するリンク２
８2 〜３１2 に連結する軸４０，４２，４４，４６は、
ピンが対応するリンク２８2 〜３１2 にその側方から挿
入され、かしめ等で固定されて成るものであり、第１指
Ｆ1 においても連結軸３２1 ，３４1 等が同様に側方か
らの挿入、かしめ等で固定される。そのようにすること
により、各リンク２８1 ，２９1 ，３０1 ，２８2 〜３
１2 の連結、ならびに各流体圧アクチュエータ３６1 ，
３８1 ，３６2 〜３８2 の組付けが容易となる。しかも
特別な工具およびファスナを用いないことから、部品点
数を減らして信頼性を向上するとともに重量低減に寄与
することができ、工具を取り回すためのスペースも不要
となる。さらに横断面略Ｕ字状の各リンク２８1 ，２９
1 ，３１1 ，２８2 〜３１2 は、アルミニウム合金の精
密鋳造や、プレスおよびろう付けの組合せ製法でも容易
に製作可能であり、前記ピンとして高精度の軸受用ロー
ラを転用可能である等、製法および部品とも成熟した工
業技術を用いることができ、製造コストの低減に寄与す
ることができる。
【００３９】ところで、甲側を開放した形状に在る第２
指Ｆ2 の各リンク２８2 〜３２2 は、図５および図６で
示すように、それぞれカバー４７，４８，４９，５０で
覆われ、第１指Ｆ1 の各リンク２８1 ，２９1 ，３１1
も同様にして図示しないカバーで覆われる。
指Ｆ2 の各リンク２８2 〜３２2 は、図５および図６で
示すように、それぞれカバー４７，４８，４９，５０で
覆われ、第１指Ｆ1 の各リンク２８1 ，２９1 ，３１1
も同様にして図示しないカバーで覆われる。
【００４０】第３指Ｆ3 および第４指Ｆ4 は、第３中手
リンク２８3 および第４中手リンク２８4 が基部Ｂに一
体に設けられていること、すなわち第３および第４中手
リンク２８3 ，２８4 が基部Ｂに対して相対運動しない
ことを除いては、上記第２指Ｆ2 と基本的に同一の構成
を有するものであるので、主要構成部分に添字「３」，
「４」を付して図示するのみとし、第３指Ｆ3 および第
４指Ｆ4 についての詳細な説明を省略する。
リンク２８3 および第４中手リンク２８4 が基部Ｂに一
体に設けられていること、すなわち第３および第４中手
リンク２８3 ，２８4 が基部Ｂに対して相対運動しない
ことを除いては、上記第２指Ｆ2 と基本的に同一の構成
を有するものであるので、主要構成部分に添字「３」，
「４」を付して図示するのみとし、第３指Ｆ3 および第
４指Ｆ4 についての詳細な説明を省略する。
【００４１】図７を併せて参照して、第５指Ｆ5 は、揺
動リンク５２を介して基部Ｂに連結される第５中手リン
ク２８5 と、第５中手リンク２８5 の先端部に連結軸３
２5を介して基端部が回動自在に連結される第５基節リ
ンク２９5 と、第５基節リンク２９5 の先端部に連結軸
３３5 を介して基端部が回動自在に連結される第５中節
リンク３０5 と、第５中節リンク３０5 の先端部に連結
軸３４5 を介して基端部が回動自在に連結される第５末
節リンク３１5 とを備える。
動リンク５２を介して基部Ｂに連結される第５中手リン
ク２８5 と、第５中手リンク２８5 の先端部に連結軸３
２5を介して基端部が回動自在に連結される第５基節リ
ンク２９5 と、第５基節リンク２９5 の先端部に連結軸
３３5 を介して基端部が回動自在に連結される第５中節
リンク３０5 と、第５中節リンク３０5 の先端部に連結
軸３４5 を介して基端部が回動自在に連結される第５末
節リンク３１5 とを備える。
【００４２】図８を併せて参照して、揺動リンク５２
は、第５指Ｆ5 を握ったり、開いたりする方向に回動さ
せることを可能として、基部Ｂに設けられている第３の
ヨーク２５に軸２４を介して連結されており、この揺動
リンク５２に、第５中手リンク２８5 が支軸５３を介し
て連結される。而して、第５中手リンク２８5 は、基部
Ｂと一体の第４中手リンク２８4 に対して近接・離反す
る方向に前記支軸５３のまわりにわずかに回動すること
を可能として揺動リンク５２に連結されることになる。
しかも揺動リンク５２および第５中手リンク２８5 は、
基部Ｂの掌側に固定された板ばね５４により、手の甲側
に向けて付勢されている。一方、基部Ｂの第４中手リン
ク２８4 には、揺動リンク５２側に突出するストッパ５
５が一体に設けられており、揺動リンク５２には該スト
ッパ５５を挿入させる規制孔５６が設けられる。したが
って、規制孔５６の内側面にストッパ５５が当接するこ
とにより、図７で示した位置よりも揺動リンク５２およ
び第５中手リンク２８5 が上方に回動するのを阻止され
ており、規制孔５６の内側面およびストッパ５５間の間
隔δだけ、揺動リンク５２が軸２４の軸線まわりに揺動
可能となっている。しかも該ストッパ５５および規制孔
５６の構造により、板ばね５４に初期荷重が与えられ
る。
は、第５指Ｆ5 を握ったり、開いたりする方向に回動さ
せることを可能として、基部Ｂに設けられている第３の
ヨーク２５に軸２４を介して連結されており、この揺動
リンク５２に、第５中手リンク２８5 が支軸５３を介し
て連結される。而して、第５中手リンク２８5 は、基部
Ｂと一体の第４中手リンク２８4 に対して近接・離反す
る方向に前記支軸５３のまわりにわずかに回動すること
を可能として揺動リンク５２に連結されることになる。
しかも揺動リンク５２および第５中手リンク２８5 は、
基部Ｂの掌側に固定された板ばね５４により、手の甲側
に向けて付勢されている。一方、基部Ｂの第４中手リン
ク２８4 には、揺動リンク５２側に突出するストッパ５
５が一体に設けられており、揺動リンク５２には該スト
ッパ５５を挿入させる規制孔５６が設けられる。したが
って、規制孔５６の内側面にストッパ５５が当接するこ
とにより、図７で示した位置よりも揺動リンク５２およ
び第５中手リンク２８5 が上方に回動するのを阻止され
ており、規制孔５６の内側面およびストッパ５５間の間
隔δだけ、揺動リンク５２が軸２４の軸線まわりに揺動
可能となっている。しかも該ストッパ５５および規制孔
５６の構造により、板ばね５４に初期荷重が与えられ
る。
【００４３】このような第５指Ｆ5 において、流体圧ア
クチュエータ３６5 は、第５中手リンク２８5 内におい
て基部Ｂと第５基節リンク２９5 との間に介在してお
り、その駆動により最初は第５基節リンク２９5 を握る
方向に屈折せしめるが、第５基節リンク２９5 に負荷が
生じたときには、揺動リンク５２を握る方向に屈折せし
めるものである。この構造によれば、同一のアクチュエ
ータで２つの関節が駆動されるので、いずれか負荷の大
きい方の関節は伸ばされ、負荷の小さい方の関節は屈折
する。この特質は物を握った場合には、握る力を均等に
する効果が生じることになり、重量低減、システム簡略
化の効果があり、全体を小型に構成できる。
クチュエータ３６5 は、第５中手リンク２８5 内におい
て基部Ｂと第５基節リンク２９5 との間に介在してお
り、その駆動により最初は第５基節リンク２９5 を握る
方向に屈折せしめるが、第５基節リンク２９5 に負荷が
生じたときには、揺動リンク５２を握る方向に屈折せし
めるものである。この構造によれば、同一のアクチュエ
ータで２つの関節が駆動されるので、いずれか負荷の大
きい方の関節は伸ばされ、負荷の小さい方の関節は屈折
する。この特質は物を握った場合には、握る力を均等に
する効果が生じることになり、重量低減、システム簡略
化の効果があり、全体を小型に構成できる。
【００４４】このように掌の一部となる第５中手リンク
２８5 の基端部が揺動可能となっていることと、第１指
Ｆ1 の回動軸線Ｃが内側に傾いていることとにより、掌
の先端部を窄める動きが可能となり、それにより掌の先
端部を対象物体に適合した形状、大きさに変化させ、小
さなボール等を確実に掴むことが可能となるとともに、
狭い穴等に手を通させることが容易となる。
２８5 の基端部が揺動可能となっていることと、第１指
Ｆ1 の回動軸線Ｃが内側に傾いていることとにより、掌
の先端部を窄める動きが可能となり、それにより掌の先
端部を対象物体に適合した形状、大きさに変化させ、小
さなボール等を確実に掴むことが可能となるとともに、
狭い穴等に手を通させることが容易となる。
【００４５】第５基節リンク２９5 と基部Ｂとの間に設
けられる流体圧アクチュエータ３６ 5 は、ユニバーサル
ジョイント５７を介して基部Ｂに連結されるとともにユ
ニバーサルジョイント５８を介して第５基節リンク２９
5 に連結される。
けられる流体圧アクチュエータ３６ 5 は、ユニバーサル
ジョイント５７を介して基部Ｂに連結されるとともにユ
ニバーサルジョイント５８を介して第５基節リンク２９
5 に連結される。
【００４６】また第５基節リンク２９5 および第５中節
リンク３０5 間には流体圧アクチュエータ３７5 、第５
中節リンク３０5 および第５末節リンク３１5 間には流
体圧アクチュエータ３８5 がそれぞれ設けられる。
リンク３０5 間には流体圧アクチュエータ３７5 、第５
中節リンク３０5 および第５末節リンク３１5 間には流
体圧アクチュエータ３８5 がそれぞれ設けられる。
【００４７】ところで、第５指Ｆ5 の各リンク２８5 ，
２９5 ，３０5 ，３１5 は、甲側を開放した横断面略Ｕ
字状に形成されるものであり、各流体圧アクチュエータ
３６ 5 ，３７5 ，３８5 は、それらの少なくとも一部が
第５中手リンク２８5 、第５基節リンク２９5 および第
５中節リンク３０5 内にそれぞれ収納されるように配置
される。また甲側を開放した形状に在る各リンク２８5
〜３２5 は、図示しないカバーでそれぞれ覆われる。
２９5 ，３０5 ，３１5 は、甲側を開放した横断面略Ｕ
字状に形成されるものであり、各流体圧アクチュエータ
３６ 5 ，３７5 ，３８5 は、それらの少なくとも一部が
第５中手リンク２８5 、第５基節リンク２９5 および第
５中節リンク３０5 内にそれぞれ収納されるように配置
される。また甲側を開放した形状に在る各リンク２８5
〜３２5 は、図示しないカバーでそれぞれ覆われる。
【００４８】第２指Ｆ2 の第２中手リンク２８2 と第５
指Ｆ5 の第５中手リンク２８5 との間には、基部Ｂにお
ける第３および第４中手リンク２８3 ，２８4 を貫通す
るようにして流体圧アクチュエータ６０が設けられる。
この流体圧アクチュエータ６０は、シリンダ体６０ａに
その一端から突出するようにしてプランジャ６０ｂが摺
動自在に嵌合されて成るものであるが、プランジャ６０
ｂの先端が第２中手リンク２８2 に連結ピン６１を介し
て連結される。一方、シリンダ体６０ａの他端部は、第
４中手リンク２８4 の第５中手リンク２８5 側の側壁に
設けられた貫通孔６２に遊嵌されて第５中手リンク２８
5 側に突出するものであり、このシリンダ体６０ａの他
端部に設けられた半円状の当接部６０ｃが第５中手リン
ク２８5に当接せしめられる。
指Ｆ5 の第５中手リンク２８5 との間には、基部Ｂにお
ける第３および第４中手リンク２８3 ，２８4 を貫通す
るようにして流体圧アクチュエータ６０が設けられる。
この流体圧アクチュエータ６０は、シリンダ体６０ａに
その一端から突出するようにしてプランジャ６０ｂが摺
動自在に嵌合されて成るものであるが、プランジャ６０
ｂの先端が第２中手リンク２８2 に連結ピン６１を介し
て連結される。一方、シリンダ体６０ａの他端部は、第
４中手リンク２８4 の第５中手リンク２８5 側の側壁に
設けられた貫通孔６２に遊嵌されて第５中手リンク２８
5 側に突出するものであり、このシリンダ体６０ａの他
端部に設けられた半円状の当接部６０ｃが第５中手リン
ク２８5に当接せしめられる。
【００４９】しかも支軸２２に関して前記流体圧アクチ
ュエータ６０の配設位置とは反対側で第２中手リンク２
８2 および基部Ｂ間にはばね６３が縮設され、支軸２２
に関して前記流体圧アクチュエータ６０の配設位置とは
反対側で第５中手リンク２８ 5 と、基部Ｂに軸２４を介
して連結される揺動リンク５２との間にはばね６４が縮
設され、ばね６４のばね荷重は前記ばね６３のばね荷重
よりも大きく設定される。
ュエータ６０の配設位置とは反対側で第２中手リンク２
８2 および基部Ｂ間にはばね６３が縮設され、支軸２２
に関して前記流体圧アクチュエータ６０の配設位置とは
反対側で第５中手リンク２８ 5 と、基部Ｂに軸２４を介
して連結される揺動リンク５２との間にはばね６４が縮
設され、ばね６４のばね荷重は前記ばね６３のばね荷重
よりも大きく設定される。
【００５０】このような構成で、流体圧アクチュエータ
６０を伸展すると、図８で示すように、第２指Ｆ2 およ
び第５指Ｆ5 は手を広げる方向に外展する。この際、指
に負荷がかからない状態では、ばね６３のばね荷重がば
ね６４のばね荷重よりも小さいことから、外展は先ず第
２指Ｆ2 の方から生じ、第２指Ｆ2 に負荷がかかったと
きに、第５指Ｆ5 が外展を開始する。第２指Ｆ2 への負
荷は、実際に物に接触して負荷が生ずることもあるし、
第２指Ｆ2 が最大回動量だけ回動したときにも生じる。
この構成の特徴は、第２指Ｆ2 を外展方向に位置決めす
る場合、第５指Ｆ5 は図１の位置に保持されて、外展し
ないから、手を必要以上に大きくすることがない点であ
る。手が必要以上に大きくならないことは、狭い場所で
の作業を行う上で大切な要件である。更に特筆すべき
は、単一の流体圧アクチュエータ６０で第２および第５
指Ｆ2 ，Ｆ5 を駆動するコンパクトな構成としたことで
ある。
６０を伸展すると、図８で示すように、第２指Ｆ2 およ
び第５指Ｆ5 は手を広げる方向に外展する。この際、指
に負荷がかからない状態では、ばね６３のばね荷重がば
ね６４のばね荷重よりも小さいことから、外展は先ず第
２指Ｆ2 の方から生じ、第２指Ｆ2 に負荷がかかったと
きに、第５指Ｆ5 が外展を開始する。第２指Ｆ2 への負
荷は、実際に物に接触して負荷が生ずることもあるし、
第２指Ｆ2 が最大回動量だけ回動したときにも生じる。
この構成の特徴は、第２指Ｆ2 を外展方向に位置決めす
る場合、第５指Ｆ5 は図１の位置に保持されて、外展し
ないから、手を必要以上に大きくすることがない点であ
る。手が必要以上に大きくならないことは、狭い場所で
の作業を行う上で大切な要件である。更に特筆すべき
は、単一の流体圧アクチュエータ６０で第２および第５
指Ｆ2 ，Ｆ5 を駆動するコンパクトな構成としたことで
ある。
【００５１】なお、第３指Ｆ3 の第３中手リンク２８3
における第２中手リンク２８2 側の側面には第２中手リ
ンク２８2 が第３中手リンク２８3 に近接移動したとき
に第３中手リンク２８3 を受ける弾性材料製の受け部材
６５が固着され、第４指Ｆ4の第４中手リンク２８4 に
おける第５中手リンク２８5 側の側面には第５中手リン
ク２８5 が第４中手リンク２８4 に近接移動したときに
第５中手リンク２８5を受ける弾性材料製の受け部材６
６が固着される。
における第２中手リンク２８2 側の側面には第２中手リ
ンク２８2 が第３中手リンク２８3 に近接移動したとき
に第３中手リンク２８3 を受ける弾性材料製の受け部材
６５が固着され、第４指Ｆ4の第４中手リンク２８4 に
おける第５中手リンク２８5 側の側面には第５中手リン
ク２８5 が第４中手リンク２８4 に近接移動したときに
第５中手リンク２８5を受ける弾性材料製の受け部材６
６が固着される。
【００５２】図１０において、第１指Ｆ1 全体を駆動す
るための流体圧アクチュエータ３５には第１流体圧源６
７1 が接続され、第１指Ｆ1 の流体圧アクチュエータ３
６1，３８1 には第２流体圧源６７2 が共通に接続さ
れ、第２指Ｆ2 の流体圧アクチュエータ３６2 には第３
流体圧源６７3 が接続され、第２指Ｆ2 の流体圧アクチ
ュエータ３７2 ，３８2 には第４流体圧源６７4 が共通
に接続され、第２および第５指Ｆ2 ，Ｆ5 を開閉駆動す
るための流体圧アクチュエータ６０には第５流体圧源６
７5 が接続され、第３、第４および第５指Ｆ3 ，Ｆ4 ，
Ｆ5 の各流体圧アクチュエータ３６3 〜３６5 ，３７3
〜３７5 ，３８3 〜３８5 には第６流体圧源６７6 が共
通に接続される。而して各流体圧源６７1 〜６７6 は、
手首関節を経由して前腕部または上腕部に収納される。
るための流体圧アクチュエータ３５には第１流体圧源６
７1 が接続され、第１指Ｆ1 の流体圧アクチュエータ３
６1，３８1 には第２流体圧源６７2 が共通に接続さ
れ、第２指Ｆ2 の流体圧アクチュエータ３６2 には第３
流体圧源６７3 が接続され、第２指Ｆ2 の流体圧アクチ
ュエータ３７2 ，３８2 には第４流体圧源６７4 が共通
に接続され、第２および第５指Ｆ2 ，Ｆ5 を開閉駆動す
るための流体圧アクチュエータ６０には第５流体圧源６
７5 が接続され、第３、第４および第５指Ｆ3 ，Ｆ4 ，
Ｆ5 の各流体圧アクチュエータ３６3 〜３６5 ，３７3
〜３７5 ，３８3 〜３８5 には第６流体圧源６７6 が共
通に接続される。而して各流体圧源６７1 〜６７6 は、
手首関節を経由して前腕部または上腕部に収納される。
【００５３】このように第１指Ｆ1 （親指）および第２
指（人指し指）の自由度と、それ以外の指の自由度につ
いて配分を変えることにより、器用な動作が要求される
指（親指および人指し指）には多くの自由度を配分する
ことができ、それによって狭いハンド内部に実用的な自
由度を確保することができる。
指（人指し指）の自由度と、それ以外の指の自由度につ
いて配分を変えることにより、器用な動作が要求される
指（親指および人指し指）には多くの自由度を配分する
ことができ、それによって狭いハンド内部に実用的な自
由度を確保することができる。
【００５４】ところで、第１ないし第４流体圧源６７1
〜６７4 は第１グループＧ1 に属して第１の種類のもの
で構成されるのに対し、第５および第６流体圧源６
７5 ，６７6 は第２グループＧ2 に属して第１の種類と
は異なる第２の種類のもので構成される。
〜６７4 は第１グループＧ1 に属して第１の種類のもの
で構成されるのに対し、第５および第６流体圧源６
７5 ，６７6 は第２グループＧ2 に属して第１の種類と
は異なる第２の種類のもので構成される。
【００５５】図１１において、第１の種類の流体圧源６
７1 〜６７4 は、モータＭの出力軸６８にスプライン６
９を介して結合されるとともに軸方向の移動を阻止され
たナット７０と、軸線まわりの回転を阻止されるととも
にナット７０にボールねじ７１を介して螺合されたスク
リュウ軸７２と、該スクリュウ軸７２に連結されるピス
トン７３と、該ピストン７３を摺動自在に嵌合させると
ともにピストン７３との間に流体圧室７５を形成するシ
リンダ体７４とを備え、モータＭの作動に応じて流体圧
室７５から流体圧が出力される。而して第１グループＧ
1 に属する各流体圧源６７1 〜６７4 は、ボールねじ７
１を用いているので摩擦損失が少なく、制御性に優れた
ものとなる。
７1 〜６７4 は、モータＭの出力軸６８にスプライン６
９を介して結合されるとともに軸方向の移動を阻止され
たナット７０と、軸線まわりの回転を阻止されるととも
にナット７０にボールねじ７１を介して螺合されたスク
リュウ軸７２と、該スクリュウ軸７２に連結されるピス
トン７３と、該ピストン７３を摺動自在に嵌合させると
ともにピストン７３との間に流体圧室７５を形成するシ
リンダ体７４とを備え、モータＭの作動に応じて流体圧
室７５から流体圧が出力される。而して第１グループＧ
1 に属する各流体圧源６７1 〜６７4 は、ボールねじ７
１を用いているので摩擦損失が少なく、制御性に優れた
ものとなる。
【００５６】図１２において、第２の種類の流体圧源６
７5 ，６７6 は、減速機Ｇを有するモータＭに連なるス
クリュウ軸７６と、軸線まわりの回転を阻止されてスク
リュウ軸７６に螺合されるナット７７と、該ナット７７
に連結されるピストン７８と、該ピストン７８を摺動自
在に嵌合させるとともにピストン７８との間に流体圧室
８０を形成するシリンダ体７９とを備え、モータＭの作
動に応じて流体圧室８０から流体圧が出力される。而し
て第２グループＧ2 に属する各流体圧源６７5，６７6
は、摩擦損失が第１グループＧ1 のものよりも多少多く
なるが、流体圧室８０側からの反力によりモータＭが逆
転されることはない。
７5 ，６７6 は、減速機Ｇを有するモータＭに連なるス
クリュウ軸７６と、軸線まわりの回転を阻止されてスク
リュウ軸７６に螺合されるナット７７と、該ナット７７
に連結されるピストン７８と、該ピストン７８を摺動自
在に嵌合させるとともにピストン７８との間に流体圧室
８０を形成するシリンダ体７９とを備え、モータＭの作
動に応じて流体圧室８０から流体圧が出力される。而し
て第２グループＧ2 に属する各流体圧源６７5，６７6
は、摩擦損失が第１グループＧ1 のものよりも多少多く
なるが、流体圧室８０側からの反力によりモータＭが逆
転されることはない。
【００５７】このようにして、第３指Ｆ3 ないし第５指
Ｆ5 すなわち力仕事をする指は、流体圧源６７1 〜６７
4 からの作用では動くが、一旦荷物を保持する形をハン
ドが実現すれば、荷物を運搬中にハンド部分がエネルギ
ーを消耗することはない。これにより、移動ロボットや
将来の義手の実現で、電池などのエネルギー源を小型化
できる。
Ｆ5 すなわち力仕事をする指は、流体圧源６７1 〜６７
4 からの作用では動くが、一旦荷物を保持する形をハン
ドが実現すれば、荷物を運搬中にハンド部分がエネルギ
ーを消耗することはない。これにより、移動ロボットや
将来の義手の実現で、電池などのエネルギー源を小型化
できる。
【００５８】各流体圧源６７1 〜６７6 におけるモータ
Ｍおよびシリンダ体７４，７９の寸法は、基本的にどの
程度の速度と力で幾つの流体圧アクチュエータを駆動す
るかで定まるものであり、したがって各流体圧源６７1
〜６７6 の寸法は同一とは限らない。
Ｍおよびシリンダ体７４，７９の寸法は、基本的にどの
程度の速度と力で幾つの流体圧アクチュエータを駆動す
るかで定まるものであり、したがって各流体圧源６７1
〜６７6 の寸法は同一とは限らない。
【００５９】再び図５および図６に注目して、第２指Ｆ
2 における第２中手リンク２８2 および第２基節リンク
２９2 間に設けられる流体圧アクチュエータ３６2 に第
３流体圧源６７4 からの流体圧を導く流体圧導管８２
は、高剛性である金属により全体として弾性を有するよ
うに形成されるものであり、流体圧アクチュエータ３６
2 の流体圧室３６ｃに通じるようにしてシリンダ体３６
ａに半田付けまたはろう付けされる。この流体圧導管８
２は極めて細く、かつ薄肉ではあるが内径が小径である
ために良く高圧にも耐えられる。たとえば内径が０．８
ｍｍφで肉厚が０．１ｍｍの場合を想定するに、この流
体圧導管８２に６０ｋｇ／ｃｍ2 の高圧作動流体が流れ
ても流体圧導管８２にかかる応力は高々２．４ｋｇ／ｍ
ｍ2 に過ぎない。また流体圧導管８２の長さは相対運動
により受ける変形応力の最大値が当該構成材料の疲労限
界値を超えないように設定されている。
2 における第２中手リンク２８2 および第２基節リンク
２９2 間に設けられる流体圧アクチュエータ３６2 に第
３流体圧源６７4 からの流体圧を導く流体圧導管８２
は、高剛性である金属により全体として弾性を有するよ
うに形成されるものであり、流体圧アクチュエータ３６
2 の流体圧室３６ｃに通じるようにしてシリンダ体３６
ａに半田付けまたはろう付けされる。この流体圧導管８
２は極めて細く、かつ薄肉ではあるが内径が小径である
ために良く高圧にも耐えられる。たとえば内径が０．８
ｍｍφで肉厚が０．１ｍｍの場合を想定するに、この流
体圧導管８２に６０ｋｇ／ｃｍ2 の高圧作動流体が流れ
ても流体圧導管８２にかかる応力は高々２．４ｋｇ／ｍ
ｍ2 に過ぎない。また流体圧導管８２の長さは相対運動
により受ける変形応力の最大値が当該構成材料の疲労限
界値を超えないように設定されている。
【００６０】またシリンダ体３６ａには、エア抜き管８
３が流体圧室３６ｃに通じるようにして前記流体圧導管
８２とは別に半田付けまたはろう付け結合され、該エア
抜き管８３の先端部は、流体圧室３６ｃに充満させた作
動流体中に混在するエアを抜いた後、機械的に潰されて
閉じられる。このエア抜き管８３としては、機械的な潰
し力に対し、良好な密着性をもたらす銅合金製であるこ
とが望ましい。この場合もエア抜き管８３の内径が小径
であるため、一度潰したシール部分を作動流体の圧力が
開こうとしても、有効断面積が足りず、銅合金の変形を
元に戻すだけの力は発生しない。エア抜き作業は最終組
立時に一度だけ行うものであるが、市場に出荷されたあ
と、分解修理を行った段階でも必要となる。分解修理時
に空気抜きを行う場合には、潰れた部分を再び元に戻す
か、または先端部を切り捨ててエア抜き管８３を開口
し、エア抜き終了後にでも再度潰すことが可能である。
３が流体圧室３６ｃに通じるようにして前記流体圧導管
８２とは別に半田付けまたはろう付け結合され、該エア
抜き管８３の先端部は、流体圧室３６ｃに充満させた作
動流体中に混在するエアを抜いた後、機械的に潰されて
閉じられる。このエア抜き管８３としては、機械的な潰
し力に対し、良好な密着性をもたらす銅合金製であるこ
とが望ましい。この場合もエア抜き管８３の内径が小径
であるため、一度潰したシール部分を作動流体の圧力が
開こうとしても、有効断面積が足りず、銅合金の変形を
元に戻すだけの力は発生しない。エア抜き作業は最終組
立時に一度だけ行うものであるが、市場に出荷されたあ
と、分解修理を行った段階でも必要となる。分解修理時
に空気抜きを行う場合には、潰れた部分を再び元に戻す
か、または先端部を切り捨ててエア抜き管８３を開口
し、エア抜き終了後にでも再度潰すことが可能である。
【００６１】図１３および図１４を併せて参照して、第
２指Ｆ2 の第２基節リンク２９2 および第２中節リンク
３０2 間に設けられる流体圧アクチュエータ３７2 に、
第４流体圧源６７4 からの流体圧を導く流体圧導管８４
は、第２中手リンク２８2 および第２基節リンク２９2
に跨がって延設され、流体圧アクチュエータ３７2 の流
体圧室３７ｃに通じるようにしてシリンダ体３７ａに半
田付けまたはろう付け結合される。しかも該流体圧導管
８４には、第２中手リンク２８2 および第２基節リンク
３０2 を連結する連結軸３２2 を囲繞するコイル部８４
ａが形成され、該コイル部８４ａの一側で、流体圧導管
８４が第２中手リンク２８2 に固定される。すなわち、
第２中手リンク２８2 側では、第２中手リンク２８2 の
一部がパンチングで半分打ち抜かれて係止爪８５が形成
され、この係止爪８５に流体圧導管８４が係止、固定さ
れる。このようにすると、組み立て時に流体圧導管８４
を係止爪８５の下側に通した後、係止爪８５を曲げて流
体圧導管８４を固定することができ、第２中手リンク２
８2 にカバー４７を固定する前に、流体圧導管８４を固
定することができ、取扱性が向上する。一方、第２基節
リンク２９2 側では、連結軸３２2 を介して第２基節リ
ンク２９2 に連結されたシリンダ体３７ａに流体圧導管
８４が固定されることになる。
２指Ｆ2 の第２基節リンク２９2 および第２中節リンク
３０2 間に設けられる流体圧アクチュエータ３７2 に、
第４流体圧源６７4 からの流体圧を導く流体圧導管８４
は、第２中手リンク２８2 および第２基節リンク２９2
に跨がって延設され、流体圧アクチュエータ３７2 の流
体圧室３７ｃに通じるようにしてシリンダ体３７ａに半
田付けまたはろう付け結合される。しかも該流体圧導管
８４には、第２中手リンク２８2 および第２基節リンク
３０2 を連結する連結軸３２2 を囲繞するコイル部８４
ａが形成され、該コイル部８４ａの一側で、流体圧導管
８４が第２中手リンク２８2 に固定される。すなわち、
第２中手リンク２８2 側では、第２中手リンク２８2 の
一部がパンチングで半分打ち抜かれて係止爪８５が形成
され、この係止爪８５に流体圧導管８４が係止、固定さ
れる。このようにすると、組み立て時に流体圧導管８４
を係止爪８５の下側に通した後、係止爪８５を曲げて流
体圧導管８４を固定することができ、第２中手リンク２
８2 にカバー４７を固定する前に、流体圧導管８４を固
定することができ、取扱性が向上する。一方、第２基節
リンク２９2 側では、連結軸３２2 を介して第２基節リ
ンク２９2 に連結されたシリンダ体３７ａに流体圧導管
８４が固定されることになる。
【００６２】また流体圧導管８４を固定する係止爪８５
をカバー４７側に設けてもよく、その場合、係止爪８５
の部分で第２中手リンク２８2 を部分的に切欠いておく
と、流体圧導管８４を係止爪に係止させたことを外部か
ら確認でき、品質保証を確実にすることができる。
をカバー４７側に設けてもよく、その場合、係止爪８５
の部分で第２中手リンク２８2 を部分的に切欠いておく
と、流体圧導管８４を係止爪に係止させたことを外部か
ら確認でき、品質保証を確実にすることができる。
【００６３】このような構成によると、流体圧導管８４
のコイル部８４ａは、第２基節リンク２９2 が連結軸３
２2 のまわりに回動したときに、その動きを押し戻すば
ねとして働くことになる。このコイル部８４ａは、第２
基節リンク２９2 が連結軸３２2 のまわりに最大角度回
動したときに、流体圧導管８４に生じる応力の最大値
が、流体圧導管８４の許容応力値を越えないように、ま
た機械的ばね力が所望の大きさとなるように、そのコイ
ルピッチ径や巻数が設計される。なおコイル部８４ａに
よるばね力が不足するときには、通常のコイルばねを補
助的に用いるようにしてもよい。
のコイル部８４ａは、第２基節リンク２９2 が連結軸３
２2 のまわりに回動したときに、その動きを押し戻すば
ねとして働くことになる。このコイル部８４ａは、第２
基節リンク２９2 が連結軸３２2 のまわりに最大角度回
動したときに、流体圧導管８４に生じる応力の最大値
が、流体圧導管８４の許容応力値を越えないように、ま
た機械的ばね力が所望の大きさとなるように、そのコイ
ルピッチ径や巻数が設計される。なおコイル部８４ａに
よるばね力が不足するときには、通常のコイルばねを補
助的に用いるようにしてもよい。
【００６４】流体圧アクチュエータ３７2 にもエア抜き
のためのパイプは必要であるが、この流体圧アクチュエ
ータ３７2 と、第２中節リンク３０2 および第２末節リ
ンク３１2 間に設けられる流体圧アクチュエータ３８2
とは、図１０で示したように、第４流体圧源６７4 に共
通に接続されるので、エア抜きパイプの代わりに、流体
圧アクチュエータ３８2 に流体圧を導く流体圧導管８６
の一端が流体圧アクチュエータ３７2 の流体圧室３７ｃ
に接続される。このようにすると、両流体圧アクチュエ
ータ３７2 ，３８2 に共通の第４流体圧源６７4 から作
動流体を導くのに分岐管が不要となる。
のためのパイプは必要であるが、この流体圧アクチュエ
ータ３７2 と、第２中節リンク３０2 および第２末節リ
ンク３１2 間に設けられる流体圧アクチュエータ３８2
とは、図１０で示したように、第４流体圧源６７4 に共
通に接続されるので、エア抜きパイプの代わりに、流体
圧アクチュエータ３８2 に流体圧を導く流体圧導管８６
の一端が流体圧アクチュエータ３７2 の流体圧室３７ｃ
に接続される。このようにすると、両流体圧アクチュエ
ータ３７2 ，３８2 に共通の第４流体圧源６７4 から作
動流体を導くのに分岐管が不要となる。
【００６５】流体圧導管８６も、上述の流体圧導管８４
と同一の材料により構成されるものであり、その一端
は、流体圧アクチュエータ３７2 の流体圧室３７ｃに通
じるように該流体圧アクチュエータ３７2 のシリンダ体
３７ａに半田付けまたはろう付け結合され、また他端
は、流体圧アクチュエータ３８2 の流体圧室３８ｃに通
じるように該流体圧アクチュエータ３８2 のシリンダ体
３８ａに半田付けまたはろう付け結合される。この流体
圧導管８６も第２基節リンク２９2 および第２中節リン
ク３０2 に跨がって延設されるものであり、第２基節リ
ンク２９2 および第２中節リンク３０2 を連結する連結
軸３３2 を囲繞する弾発手段としてのコイル部８６ａが
流体圧導管８６に形成される。また該流体圧導管８６
は、第２基節リンク２９2 側では第２基節リンク２９2
に設けられた係止爪８７に係止、固定され、第２中節リ
ンク３０2 側では流体圧アクチュエータ３７2 に固定さ
れることになる。
と同一の材料により構成されるものであり、その一端
は、流体圧アクチュエータ３７2 の流体圧室３７ｃに通
じるように該流体圧アクチュエータ３７2 のシリンダ体
３７ａに半田付けまたはろう付け結合され、また他端
は、流体圧アクチュエータ３８2 の流体圧室３８ｃに通
じるように該流体圧アクチュエータ３８2 のシリンダ体
３８ａに半田付けまたはろう付け結合される。この流体
圧導管８６も第２基節リンク２９2 および第２中節リン
ク３０2 に跨がって延設されるものであり、第２基節リ
ンク２９2 および第２中節リンク３０2 を連結する連結
軸３３2 を囲繞する弾発手段としてのコイル部８６ａが
流体圧導管８６に形成される。また該流体圧導管８６
は、第２基節リンク２９2 側では第２基節リンク２９2
に設けられた係止爪８７に係止、固定され、第２中節リ
ンク３０2 側では流体圧アクチュエータ３７2 に固定さ
れることになる。
【００６６】このような構成により、流体圧導管８６の
コイル部８６ａは、第２中節リンク３０2 が連結軸３３
2 のまわりに回動したときに、その動きを押し戻すばね
として働くことになる。
コイル部８６ａは、第２中節リンク３０2 が連結軸３３
2 のまわりに回動したときに、その動きを押し戻すばね
として働くことになる。
【００６７】さらに流体圧アクチュエータ３７2 のシリ
ンダ体３７ａには、その流体圧室３７ｃに通じるエア抜
き管８８が半田付けまたはろう付けで結合され、このエ
ア抜き管８８の先端部は、流体圧室３７ｃのエア抜き終
了後に潰される。
ンダ体３７ａには、その流体圧室３７ｃに通じるエア抜
き管８８が半田付けまたはろう付けで結合され、このエ
ア抜き管８８の先端部は、流体圧室３７ｃのエア抜き終
了後に潰される。
【００６８】第２中節リンク３０2 および第２末節リン
ク３１2 間には、それらのリンク３０2 ，３１2 を連結
する連結軸３４2 を囲繞する弾発手段としてのねじりば
ね８９が設けられ、該ねじりばね８９の両端は、第２中
節リンク３０2 に設けられた係止爪９０ならびに第２末
節リンク３１2 に設けられた係止爪９１にそれぞれ係止
固定される。
ク３１2 間には、それらのリンク３０2 ，３１2 を連結
する連結軸３４2 を囲繞する弾発手段としてのねじりば
ね８９が設けられ、該ねじりばね８９の両端は、第２中
節リンク３０2 に設けられた係止爪９０ならびに第２末
節リンク３１2 に設けられた係止爪９１にそれぞれ係止
固定される。
【００６９】しかもこのねじりばね８９のばね力は、流
体圧導管８６のコイル部８６ａがばねとして発揮するば
ね力よりも大きく設定されている。これは次のような理
由からである。すなわち第２中節リンク３０2 を駆動す
る流体圧アクチュエータ３７ 2 と、第２末節リンク３１
2 を駆動する流体圧アクチュエータ３６2 とに第４流体
圧源６７4 から同圧の作動流体を供給し、把持物体に対
する接触圧を均等化しているが、第２末節リンク３１2
を戻すばね力が第２中節リンク３０2 を戻すばね力より
も大きくされていることにより、第２指Ｆ2 が物体に未
だ接触しない状態で曲げられるときには、先ず第２中節
リンク３０2 から曲げられるようになる。そうすること
により、手が物を掴もうとして目標物に近づくときのプ
リシェーピング（物を掴むのに適した形状）を簡潔な構
造で再現できる。例えば手で手摺りを掴もうとする場合
の指の形は、中手リンクに対して基節リンクはやや曲げ
られ、基節リンクに対して中節リンクは沢山曲げられる
が、中節リンクに対して末節リンクは殆ど曲げられるこ
とはない。これは末節リンクを沢山曲げた状態で手摺り
に近づけば、不必要な物体と手が衝突することを、長い
年月をかけて人間は体得しているからである。一方で手
提げを掴む動作の場合には、手提げに指を通すまでは上
記のプリシェーピングと同じであるが、その後は末節リ
ンクを大きく曲げて、手提げが指から逃げないように指
の形を作ってから下げる動作に入る。本実施例によれ
ば、中節リンクの回動角度が最大となった後は、圧力が
高まり、末節リンクも曲げられるので上記動作を再現で
きる。本実施例ではばねの強さを変える事例を提示した
が、ばね以外にも流体圧シリンダのシリンダ内径を変え
ること、あるいはリンク間を連結する連結軸と流体圧シ
リンダのリンクへの連結点との間の距離を変えることに
よっても同じ効果を得ることができる。
体圧導管８６のコイル部８６ａがばねとして発揮するば
ね力よりも大きく設定されている。これは次のような理
由からである。すなわち第２中節リンク３０2 を駆動す
る流体圧アクチュエータ３７ 2 と、第２末節リンク３１
2 を駆動する流体圧アクチュエータ３６2 とに第４流体
圧源６７4 から同圧の作動流体を供給し、把持物体に対
する接触圧を均等化しているが、第２末節リンク３１2
を戻すばね力が第２中節リンク３０2 を戻すばね力より
も大きくされていることにより、第２指Ｆ2 が物体に未
だ接触しない状態で曲げられるときには、先ず第２中節
リンク３０2 から曲げられるようになる。そうすること
により、手が物を掴もうとして目標物に近づくときのプ
リシェーピング（物を掴むのに適した形状）を簡潔な構
造で再現できる。例えば手で手摺りを掴もうとする場合
の指の形は、中手リンクに対して基節リンクはやや曲げ
られ、基節リンクに対して中節リンクは沢山曲げられる
が、中節リンクに対して末節リンクは殆ど曲げられるこ
とはない。これは末節リンクを沢山曲げた状態で手摺り
に近づけば、不必要な物体と手が衝突することを、長い
年月をかけて人間は体得しているからである。一方で手
提げを掴む動作の場合には、手提げに指を通すまでは上
記のプリシェーピングと同じであるが、その後は末節リ
ンクを大きく曲げて、手提げが指から逃げないように指
の形を作ってから下げる動作に入る。本実施例によれ
ば、中節リンクの回動角度が最大となった後は、圧力が
高まり、末節リンクも曲げられるので上記動作を再現で
きる。本実施例ではばねの強さを変える事例を提示した
が、ばね以外にも流体圧シリンダのシリンダ内径を変え
ること、あるいはリンク間を連結する連結軸と流体圧シ
リンダのリンクへの連結点との間の距離を変えることに
よっても同じ効果を得ることができる。
【００７０】第１指Ｆ1 については、第１中手リンク２
８1 および第１基節リンク２９1 を連結する連結軸３２
1 を囲繞するコイル部が、流体圧アクチュエータ３８1
に流体圧を導く流体圧導管に形成され、第１基節リンク
２９1 および第１末節リンク３１1 間には、前記コイル
部が発揮するばね力よりも小さなばね力を発揮するばね
が設けられる。したがって第１指Ｆ1 については、第１
末節リンク３１1 が第１基節リンク２９1 に比べて大き
く曲がるようにしたプリシェーピングが可能となる。
８1 および第１基節リンク２９1 を連結する連結軸３２
1 を囲繞するコイル部が、流体圧アクチュエータ３８1
に流体圧を導く流体圧導管に形成され、第１基節リンク
２９1 および第１末節リンク３１1 間には、前記コイル
部が発揮するばね力よりも小さなばね力を発揮するばね
が設けられる。したがって第１指Ｆ1 については、第１
末節リンク３１1 が第１基節リンク２９1 に比べて大き
く曲がるようにしたプリシェーピングが可能となる。
【００７１】また第３指Ｆ3 、第４指Ｆ4 および第５指
Ｆ5 のばね構造については、上記第２指Ｆ2 のばね構造
と基本的に同一である。
Ｆ5 のばね構造については、上記第２指Ｆ2 のばね構造
と基本的に同一である。
【００７２】ところで、第５指Ｆ5 のように、第５基節
リンク２９5 および第５中節リンク３０5 の長さが短
く、流体圧アクチュエータ３７5 ，３８5 の長さが充分
にとれない場合には、例えば流体圧アクチュエータ３８
5 のピボット位置４４′を連結軸３３5 に近づけてスト
ロークを倹約するが、そうすると、流体圧アクチュエー
タ３８5 が連結軸３４5 に近づき過ぎて、第５基節リン
ク２９5 および第５中節リンク３０5 間のコイル状のば
ねと干渉する。しかるに、図６で示すように、流体圧ア
クチュエータ３８5 のセンター軸に対して結合する前記
ピボット位置４４′をオフセットすることで、干渉を逃
げることができる。
リンク２９5 および第５中節リンク３０5 の長さが短
く、流体圧アクチュエータ３７5 ，３８5 の長さが充分
にとれない場合には、例えば流体圧アクチュエータ３８
5 のピボット位置４４′を連結軸３３5 に近づけてスト
ロークを倹約するが、そうすると、流体圧アクチュエー
タ３８5 が連結軸３４5 に近づき過ぎて、第５基節リン
ク２９5 および第５中節リンク３０5 間のコイル状のば
ねと干渉する。しかるに、図６で示すように、流体圧ア
クチュエータ３８5 のセンター軸に対して結合する前記
ピボット位置４４′をオフセットすることで、干渉を逃
げることができる。
【００７３】各流体圧導管８４…は、五本の指から関節
自由度の分だけ集められ、手首の関節を介して前腕部に
到達する。また手首の部分でも関節の作動角度は大きい
ので、同じようなコイル状パイプで作動流体を供給する
ことができる。この際、手首関節は指の関節に比べれば
太いので、コイルも大径に設計でき、パイプを少し太め
に設計してもコイルがばねとして働く時に生ずる曲げ応
力を許容範囲に収められる。また太いパイプはそれだけ
管路抵抗も小さいから、供給流量を多くでき、素早い動
作を可能にする。パイプを途中から太くするには、太い
パイプに細いパイプを差し込んで半田付けまたはろう付
けすればよく、この場合もパイプ径が非常に細く、従っ
て熱容量が極めて小さく、しかも体積に対する表面積の
割合が大きくて冷却性が良くなる事実を利用しているの
で半田付けやろう付けが可能になる。すなわち太いパイ
プの開口端部分を温めても、細いパイプの開口部までは
温まらず、従って半田またはろうが回り込んで開口部を
閉ざしてしまう虞がないからである。
自由度の分だけ集められ、手首の関節を介して前腕部に
到達する。また手首の部分でも関節の作動角度は大きい
ので、同じようなコイル状パイプで作動流体を供給する
ことができる。この際、手首関節は指の関節に比べれば
太いので、コイルも大径に設計でき、パイプを少し太め
に設計してもコイルがばねとして働く時に生ずる曲げ応
力を許容範囲に収められる。また太いパイプはそれだけ
管路抵抗も小さいから、供給流量を多くでき、素早い動
作を可能にする。パイプを途中から太くするには、太い
パイプに細いパイプを差し込んで半田付けまたはろう付
けすればよく、この場合もパイプ径が非常に細く、従っ
て熱容量が極めて小さく、しかも体積に対する表面積の
割合が大きくて冷却性が良くなる事実を利用しているの
で半田付けやろう付けが可能になる。すなわち太いパイ
プの開口端部分を温めても、細いパイプの開口部までは
温まらず、従って半田またはろうが回り込んで開口部を
閉ざしてしまう虞がないからである。
【００７４】途中でパイプをろう付け等で接合できるこ
とは、組み立て性を保証する上で多くの利点をもたら
す。即ち手のような狭い場所に多くのアクチュエータ、
関節を組み立てなければならない時には、組み立ての作
業性が高くないと、非常に熟練した作業者によって長時
間かけてしか組み立てることができず、結果として高価
なものになる。しかし配管の一部を組立て体の途中で容
易に接合・又は分断できる技術が開発されるので組立て
性や修理性は著しく向上する。
とは、組み立て性を保証する上で多くの利点をもたら
す。即ち手のような狭い場所に多くのアクチュエータ、
関節を組み立てなければならない時には、組み立ての作
業性が高くないと、非常に熟練した作業者によって長時
間かけてしか組み立てることができず、結果として高価
なものになる。しかし配管の一部を組立て体の途中で容
易に接合・又は分断できる技術が開発されるので組立て
性や修理性は著しく向上する。
【００７５】即ち長期の使用時に、機能的に不具合が生
じて分解修理するような場合にも、単純に半田ごてで温
めるだけで容易にパイプを分断できるので修理時間が短
縮され、且つ修理費用も低廉な費用で賄える。尚、太さ
の違うパイプの接合として半だ付けまたはろう付けを例
示したが、作動流体に侵されない材質なら接着剤も利用
可能である。この場合には、スペースの省略と組み立て
性の向上がさらに期待できる。
じて分解修理するような場合にも、単純に半田ごてで温
めるだけで容易にパイプを分断できるので修理時間が短
縮され、且つ修理費用も低廉な費用で賄える。尚、太さ
の違うパイプの接合として半だ付けまたはろう付けを例
示したが、作動流体に侵されない材質なら接着剤も利用
可能である。この場合には、スペースの省略と組み立て
性の向上がさらに期待できる。
【００７６】従来でもパワーステアリングやブレーキな
ど大型の流体圧機器では、当然配管はねじ等で流体圧機
器に組付けられ、出荷組み立て時、及び修理分解組み立
て時の作業性を確保してきた。しかしここに例示するハ
ンド等のミニチュア構造体では、等尺でねじを小さく出
来ないから、配管の結合部分のみはどうしても小さくで
きず、アイデアとしては流体圧を用いるハンドの先行技
術は在るが、実際に具現化する場合には流体圧レベルを
下げて力の弱いハンドになるか、或いは自由度を少なく
して限られたスペースに収めるしか方法がなかった。ま
た、従来技術では、相対的に運動する部分への作動流体
の供給手段としてゴムホースを用いることが一般的であ
ったが、ここに例示するハンドのように細いスペースし
かない指が、９０度近くも曲がる場所では、ゴムの曲げ
半径が耐久上小さくとれないので、やはり実用的なもの
は設計できなかった。
ど大型の流体圧機器では、当然配管はねじ等で流体圧機
器に組付けられ、出荷組み立て時、及び修理分解組み立
て時の作業性を確保してきた。しかしここに例示するハ
ンド等のミニチュア構造体では、等尺でねじを小さく出
来ないから、配管の結合部分のみはどうしても小さくで
きず、アイデアとしては流体圧を用いるハンドの先行技
術は在るが、実際に具現化する場合には流体圧レベルを
下げて力の弱いハンドになるか、或いは自由度を少なく
して限られたスペースに収めるしか方法がなかった。ま
た、従来技術では、相対的に運動する部分への作動流体
の供給手段としてゴムホースを用いることが一般的であ
ったが、ここに例示するハンドのように細いスペースし
かない指が、９０度近くも曲がる場所では、ゴムの曲げ
半径が耐久上小さくとれないので、やはり実用的なもの
は設計できなかった。
【００７７】次にこの第１実施例の作用について説明す
ると、第１ないし第５指Ｆ1 〜Ｆ5にそれぞれ付設され
る流体圧アクチュエータ３６1 〜３６5 ，３７2 〜３７
5 ，３８1 〜３８5 の少なくとも一部は、対応するリン
ク２８1 〜２８5 ，２９1 〜２９5 ，３０2 〜３０5 内
に収納、配置されるので、全体構成をコンパクトに纏め
ることが可能となる。しかもカバー４７〜４９を外した
状態では各リンク２８ 1 〜２８5 ，２９1 〜２９5 ，３
０2 〜３０5 ，３１1 〜３１5 は基本的にＵ字溝の形状
をしており、上から流体圧アクチュエータ３６1 〜３６
5 ，３７2 〜３７5 ，３８1 〜３８5 を組付けていけ
る。すなわち、既に流体圧導管８４…，８６…が接続さ
れた状態に在る各リンク２８1 〜２８5 ，２９1 〜２９
5 ，３０2〜３０5 ，３１1 〜３１5 を図１で示す状態
に並べて配置し、これらアクチュエータ３６1 〜３
６5 ，３７2 〜３７5 ，３８1 〜３８5 を上からＵ字溝
に入れていき、連結軸３２1 ，３２2 ，３２5 …，３３
1 ，３３2 ，３３5 …，３４1 ，３４2 ，３４5 …のピ
ンを横から挿入すれば、組み立てられる。その際にも連
結軸３２1 ，３２2 ，３２5 …，３３1 ，３３2 ，３３
5 …が流体圧導管８４…，８６…のコイル部８４ａ…，
８６ａ…を通ることが目視により確認でき、品質を保証
し易い。この際、センサなどからの信号線( 図示せず）
があるが、信号線は予め各リンク２８1 〜２８5 ，２９
1 〜２９5 ，３０2 〜３０5 ，３１1 〜３１ 5 のＵ字溝
内部に敷設しておくことが可能で、アクチュエータ３６
1 〜３６5 ，３７2 〜３７5 ，３８1 〜３８5 の組付け
性を阻害することはない。
ると、第１ないし第５指Ｆ1 〜Ｆ5にそれぞれ付設され
る流体圧アクチュエータ３６1 〜３６5 ，３７2 〜３７
5 ，３８1 〜３８5 の少なくとも一部は、対応するリン
ク２８1 〜２８5 ，２９1 〜２９5 ，３０2 〜３０5 内
に収納、配置されるので、全体構成をコンパクトに纏め
ることが可能となる。しかもカバー４７〜４９を外した
状態では各リンク２８ 1 〜２８5 ，２９1 〜２９5 ，３
０2 〜３０5 ，３１1 〜３１5 は基本的にＵ字溝の形状
をしており、上から流体圧アクチュエータ３６1 〜３６
5 ，３７2 〜３７5 ，３８1 〜３８5 を組付けていけ
る。すなわち、既に流体圧導管８４…，８６…が接続さ
れた状態に在る各リンク２８1 〜２８5 ，２９1 〜２９
5 ，３０2〜３０5 ，３１1 〜３１5 を図１で示す状態
に並べて配置し、これらアクチュエータ３６1 〜３
６5 ，３７2 〜３７5 ，３８1 〜３８5 を上からＵ字溝
に入れていき、連結軸３２1 ，３２2 ，３２5 …，３３
1 ，３３2 ，３３5 …，３４1 ，３４2 ，３４5 …のピ
ンを横から挿入すれば、組み立てられる。その際にも連
結軸３２1 ，３２2 ，３２5 …，３３1 ，３３2 ，３３
5 …が流体圧導管８４…，８６…のコイル部８４ａ…，
８６ａ…を通ることが目視により確認でき、品質を保証
し易い。この際、センサなどからの信号線( 図示せず）
があるが、信号線は予め各リンク２８1 〜２８5 ，２９
1 〜２９5 ，３０2 〜３０5 ，３１1 〜３１ 5 のＵ字溝
内部に敷設しておくことが可能で、アクチュエータ３６
1 〜３６5 ，３７2 〜３７5 ，３８1 〜３８5 の組付け
性を阻害することはない。
【００７８】組付けが終了した時点で、エア抜き管８３
…，８８…からのエア抜き作業を行なうが、この作業も
全体が開放されているので、行い易い。
…，８８…からのエア抜き作業を行なうが、この作業も
全体が開放されているので、行い易い。
【００７９】またねじりばね８９…の組付けも全て上か
ら( 一方向から )実施でき、組付け性が極めて良好であ
る。
ら( 一方向から )実施でき、組付け性が極めて良好であ
る。
【００８０】しかも各流体圧アクチュエータ３７2 〜３
７5 ，３８1 〜３８5 は、単動シリンダであり、その単
動シリンダの作動方向とは逆方向にリンクを作動せしめ
る戻しばねとしての機能を、それらの流体圧アクチュエ
ータ３７2 〜３７5 ，３８1〜３８5 に流体圧を導く流
体圧導管８４，８６に形成したコイル部８４ａ，８６ａ
で果たさせるようにしたので、戻し作用を本質的に持た
せるようにして、各流体圧アクチュエータ３７2 〜３７
5 ，３８1 〜３８5 と、それらのアクチュエータ３７2
〜３７5 ，３８1 〜３８5 に流体圧を作用せしめる構造
をロボットハンド等の狭いスペース内に配置することが
できる。
７5 ，３８1 〜３８5 は、単動シリンダであり、その単
動シリンダの作動方向とは逆方向にリンクを作動せしめ
る戻しばねとしての機能を、それらの流体圧アクチュエ
ータ３７2 〜３７5 ，３８1〜３８5 に流体圧を導く流
体圧導管８４，８６に形成したコイル部８４ａ，８６ａ
で果たさせるようにしたので、戻し作用を本質的に持た
せるようにして、各流体圧アクチュエータ３７2 〜３７
5 ，３８1 〜３８5 と、それらのアクチュエータ３７2
〜３７5 ，３８1 〜３８5 に流体圧を作用せしめる構造
をロボットハンド等の狭いスペース内に配置することが
できる。
【００８１】さらに各流体圧導管８４，８６は、高剛性
の金属材料により形成されるものであり、各リンクの相
対運動が生じても本質的に常時定まった形を保持するこ
とが可能であり、相互に絡み合うことなく各リンクの機
械的運動に巻き込まれることを防止して、安定的な作動
流体の供給が可能となる。
の金属材料により形成されるものであり、各リンクの相
対運動が生じても本質的に常時定まった形を保持するこ
とが可能であり、相互に絡み合うことなく各リンクの機
械的運動に巻き込まれることを防止して、安定的な作動
流体の供給が可能となる。
【００８２】図１５および図１６は本発明の第２実施例
を示すものであり、上記第１実施例に対応する部分には
同一の参照符号を付す。
を示すものであり、上記第１実施例に対応する部分には
同一の参照符号を付す。
【００８３】流体圧アクチュエータ３８2 に流体圧を導
く流体圧導管９２は、第２中手リンク２８2 、第２基節
リンク２９2 および第２中節リンク３０2 に跨がって延
設されるものであり、第２中手リンク２８2 および第２
基節リンク２９2 を連結する連結軸３２2 の部分では、
流体圧アクチュエータ３７2 に流体圧を導く流体圧導管
８４のコイル部８４ａに隣接して、流体圧導管９２に形
成されたコイル部９２ａが連結軸３２2 を囲繞するよう
にして配置され、このコイル部９２ａの両側で流体圧導
管９２は、第２中手リンク２８2 および第２基節リンク
２９2 に設けられた係止爪９３…にそれぞれ係止、固定
される。また流体圧導管９２の先端部は、流体圧アクチ
ュエータ３８2 の流体圧室３８ｃに通じるように該流体
圧アクチュエータ３８2 のシリンダ体３８ａにろう付け
等で結合され、第２基節リンク２９2 および第２中節リ
ンク３０2 を連結する連結軸３３2 を囲繞する弾発手段
としてのコイル部９２ｂが流体圧導管９２に形成され
る。
く流体圧導管９２は、第２中手リンク２８2 、第２基節
リンク２９2 および第２中節リンク３０2 に跨がって延
設されるものであり、第２中手リンク２８2 および第２
基節リンク２９2 を連結する連結軸３２2 の部分では、
流体圧アクチュエータ３７2 に流体圧を導く流体圧導管
８４のコイル部８４ａに隣接して、流体圧導管９２に形
成されたコイル部９２ａが連結軸３２2 を囲繞するよう
にして配置され、このコイル部９２ａの両側で流体圧導
管９２は、第２中手リンク２８2 および第２基節リンク
２９2 に設けられた係止爪９３…にそれぞれ係止、固定
される。また流体圧導管９２の先端部は、流体圧アクチ
ュエータ３８2 の流体圧室３８ｃに通じるように該流体
圧アクチュエータ３８2 のシリンダ体３８ａにろう付け
等で結合され、第２基節リンク２９2 および第２中節リ
ンク３０2 を連結する連結軸３３2 を囲繞する弾発手段
としてのコイル部９２ｂが流体圧導管９２に形成され
る。
【００８４】しかも両コイル部９２ａ，９２ｂ間で流体
圧導管９２には、屈曲部９２ｃが形成される。
圧導管９２には、屈曲部９２ｃが形成される。
【００８５】また流体圧アクチュエータ３７2 には、流
体圧導管８４とは別のエア抜き管９４が流体圧室３７ｃ
に通じるようにしてろう付け等で結合される。
体圧導管８４とは別のエア抜き管９４が流体圧室３７ｃ
に通じるようにしてろう付け等で結合される。
【００８６】この第２実施例によれば、連結軸３２2 を
単純に通過するように流体圧導管９２を配置したときに
は、第２中手リンク２８2 に対する第２基節リンク２９
2 の相対回動が繰り返されたときには、流体圧導管９２
が疲労により破損するおそれがあるのに対し、連結軸３
２2 を囲繞するコイル部９２ａを流体圧導管９２に形成
することにより、そのような疲労の虞が解消される。し
かもコイル部９２ａはばねとしての機能も発揮するもの
であり、コイル部８４ａに加えてコイル部９２ａが連結
軸３２2 を囲繞するように配置されるので、巻数を比較
的大としてばね力を比較的強く設定可能となる。
単純に通過するように流体圧導管９２を配置したときに
は、第２中手リンク２８2 に対する第２基節リンク２９
2 の相対回動が繰り返されたときには、流体圧導管９２
が疲労により破損するおそれがあるのに対し、連結軸３
２2 を囲繞するコイル部９２ａを流体圧導管９２に形成
することにより、そのような疲労の虞が解消される。し
かもコイル部９２ａはばねとしての機能も発揮するもの
であり、コイル部８４ａに加えてコイル部９２ａが連結
軸３２2 を囲繞するように配置されるので、巻数を比較
的大としてばね力を比較的強く設定可能となる。
【００８７】しかも２つのコイル部９２ａ，９２ｂの中
間部で流体圧導管９２には屈曲部９２ｃが形成されてい
るので、この屈曲部９２ｃにより両コイル部９２ａ，９
２ｂ間の距離の製作誤差を吸収することが可能であると
ともに、コイル部９２ａ，９２ｂの位置変更の機能も併
せ持つことができる。
間部で流体圧導管９２には屈曲部９２ｃが形成されてい
るので、この屈曲部９２ｃにより両コイル部９２ａ，９
２ｂ間の距離の製作誤差を吸収することが可能であると
ともに、コイル部９２ａ，９２ｂの位置変更の機能も併
せ持つことができる。
【００８８】図１７は本発明の第３実施例を示すもので
あり、上記各実施例に対応する部分には同一の参照符号
を付す。
あり、上記各実施例に対応する部分には同一の参照符号
を付す。
【００８９】第１グループＧ1 に属する第１〜第４流体
圧源６７1 〜６７4 、ならびに第２グループＧ2 に属す
る第５および第６流体圧源６７5 ，６７6 は、ボールね
じを用いた同一構造（図１１で示した構造）に構成され
る。但し、第２グループＧ2の第５流体圧源６７5 は、
電気信号で開閉する一方向弁９５を介して流体圧アクチ
ュエータ６０に接続され、第６流体圧源６７6 は、電気
信号で開閉する一方向弁９６を介して、第３、第４およ
び第５指Ｆ3 ，Ｆ4 ，Ｆ5 の各流体圧アクチュエータ３
６3 〜３６5 ，３７3 〜３７5 ，３８3 〜３８5 には共
通に接続される。
圧源６７1 〜６７4 、ならびに第２グループＧ2 に属す
る第５および第６流体圧源６７5 ，６７6 は、ボールね
じを用いた同一構造（図１１で示した構造）に構成され
る。但し、第２グループＧ2の第５流体圧源６７5 は、
電気信号で開閉する一方向弁９５を介して流体圧アクチ
ュエータ６０に接続され、第６流体圧源６７6 は、電気
信号で開閉する一方向弁９６を介して、第３、第４およ
び第５指Ｆ3 ，Ｆ4 ，Ｆ5 の各流体圧アクチュエータ３
６3 〜３６5 ，３７3 〜３７5 ，３８3 〜３８5 には共
通に接続される。
【００９０】このような構成で、一方向弁９５，９６を
閉じたときには第５および第６流体圧源６７5 ，６７6
からの流体圧を各アクチュエータに作用せしめることが
できるが、逆流は阻止されるので、ハンド側の外部負荷
が流体圧となって第５および第６流体圧源６７5 ，６７
6 のモータに反力を及ぼすことを防止することができ
る。また一方向弁９５，９６を開いたときには、モータ
を逆転させるにつれてハンドは外部負荷またはそれ自身
の関節のばね力により開くことができる。
閉じたときには第５および第６流体圧源６７5 ，６７6
からの流体圧を各アクチュエータに作用せしめることが
できるが、逆流は阻止されるので、ハンド側の外部負荷
が流体圧となって第５および第６流体圧源６７5 ，６７
6 のモータに反力を及ぼすことを防止することができ
る。また一方向弁９５，９６を開いたときには、モータ
を逆転させるにつれてハンドは外部負荷またはそれ自身
の関節のばね力により開くことができる。
【００９１】このような一方向弁としては、本出願人が
既に提案している高圧用のソレノイド弁（特開昭６３−
１６７１８３号）をそのまま用いることができる。
既に提案している高圧用のソレノイド弁（特開昭６３−
１６７１８３号）をそのまま用いることができる。
【００９２】かかる第３実施例によるときは、モータの
エネルギーを効率よく流体圧変換可能となり、消費電力
の低減に寄与することができる。
エネルギーを効率よく流体圧変換可能となり、消費電力
の低減に寄与することができる。
【００９３】図１８は本発明の第４実施例を示すもので
あり、上記各実施例に対応する部分には同一の参照符号
を付す。
あり、上記各実施例に対応する部分には同一の参照符号
を付す。
【００９４】第１指Ｆ1 全体を駆動するための流体圧ア
クチュエータ３５には第１流体圧源６７1 が接続され、
第１指Ｆ1 の流体圧アクチュエータ３６1 には流体圧源
６７ 2Aが、また流体圧アクチュエータ３８1 には流体圧
源６７2Bがそれぞれ接続され、第２指Ｆ2 の流体圧アク
チュエータ３６2 には第３流体圧源６７3 が接続され、
第２指Ｆ2 の流体圧アクチュエータ３７2 ，３８2 には
第４流体圧源６７4 が共通に接続され、各流体圧源６７
1 ，６７2A，６７2B，６７3 ，６７4 は第１グループＧ
1 に属する。また第２および第５指Ｆ2 ，Ｆ5 を開閉駆
動するための流体圧アクチュエータ６０には第５流体圧
源６７5 が接続され、第３、第４および第５指Ｆ3 ，Ｆ
4 ，Ｆ5 の各流体圧アクチュエータ３６3 〜３６5 には
流体圧源６７6Aが、また各流体圧アクチュエータ３７3
〜３７5 ，３８3 〜３８5 には流体圧源６７6Bがそれぞ
れ共通に接続され、各流体圧源６７5 ，６７6A，６７6B
は第２グループＧ2 に属する。
クチュエータ３５には第１流体圧源６７1 が接続され、
第１指Ｆ1 の流体圧アクチュエータ３６1 には流体圧源
６７ 2Aが、また流体圧アクチュエータ３８1 には流体圧
源６７2Bがそれぞれ接続され、第２指Ｆ2 の流体圧アク
チュエータ３６2 には第３流体圧源６７3 が接続され、
第２指Ｆ2 の流体圧アクチュエータ３７2 ，３８2 には
第４流体圧源６７4 が共通に接続され、各流体圧源６７
1 ，６７2A，６７2B，６７3 ，６７4 は第１グループＧ
1 に属する。また第２および第５指Ｆ2 ，Ｆ5 を開閉駆
動するための流体圧アクチュエータ６０には第５流体圧
源６７5 が接続され、第３、第４および第５指Ｆ3 ，Ｆ
4 ，Ｆ5 の各流体圧アクチュエータ３６3 〜３６5 には
流体圧源６７6Aが、また各流体圧アクチュエータ３７3
〜３７5 ，３８3 〜３８5 には流体圧源６７6Bがそれぞ
れ共通に接続され、各流体圧源６７5 ，６７6A，６７6B
は第２グループＧ2 に属する。
【００９５】この第４実施例によれば、第１指Ｆ1 の関
節で自由度が増加するとともに、第３ないし第５指Ｆ3
〜Ｆ5 においては、中手リンク２８3 〜２８5 に対する
基節リンク２９3 〜２９5 の動きをそれより先端の関節
の動きから独立させることができる。
節で自由度が増加するとともに、第３ないし第５指Ｆ3
〜Ｆ5 においては、中手リンク２８3 〜２８5 に対する
基節リンク２９3 〜２９5 の動きをそれより先端の関節
の動きから独立させることができる。
【００９６】図１９は本発明の第５実施例を示すもので
ある。
ある。
【００９７】この流体圧源は、エンコーダ９８を有する
サーボモータＭの出力軸にギヤ９９，１００を介して連
結されるとともにその軸線に沿う移動を阻止されるよう
にしてハウジング１０２に支承されるナット１０１と、
ハウジング１０２に軸線まわりの回転を阻止されるとと
もに軸方向の移動を可能として支承されつつナット１０
１にボールねじ１０３を介して螺合されたスクリュウ軸
１０４と、モータＭに隣接した位置で該モータＭの軸線
と平行にしてハウジング１０２に結合されるシリンダ体
１０５と、シリンダ体１０５との間に流体圧室１０６を
形成してシリンダ体１０５に摺動自在に嵌合されるピス
トン１０７とを備え、流体圧室１０６とは反対側でピス
トン１０７にスクリュウ軸１０４の端部が当接される。
サーボモータＭの出力軸にギヤ９９，１００を介して連
結されるとともにその軸線に沿う移動を阻止されるよう
にしてハウジング１０２に支承されるナット１０１と、
ハウジング１０２に軸線まわりの回転を阻止されるとと
もに軸方向の移動を可能として支承されつつナット１０
１にボールねじ１０３を介して螺合されたスクリュウ軸
１０４と、モータＭに隣接した位置で該モータＭの軸線
と平行にしてハウジング１０２に結合されるシリンダ体
１０５と、シリンダ体１０５との間に流体圧室１０６を
形成してシリンダ体１０５に摺動自在に嵌合されるピス
トン１０７とを備え、流体圧室１０６とは反対側でピス
トン１０７にスクリュウ軸１０４の端部が当接される。
【００９８】シリンダ体１０５には、流体圧室１０６に
作動流体を導入するための銅合金等から成る注入管１１
０がろう付け等で結合されており、この注入管１１０の
先端部は、作動流体の注入後に機械的に潰されて閉じら
れる。
作動流体を導入するための銅合金等から成る注入管１１
０がろう付け等で結合されており、この注入管１１０の
先端部は、作動流体の注入後に機械的に潰されて閉じら
れる。
【００９９】このような流体圧源は、図１１で示した流
体圧源に比べると、シリンダ体１０５の軸線に沿う全体
長さを短縮可能である。これは、前腕部および上腕部か
ら成るアームに手首関節を介して取付けられるロボット
ハンドにおいて、アーム内に流体圧源を収納配置する上
で大きな利点となる。すなわち長さの短い前腕部および
上腕部には、手首関節や肘関節を駆動するためのモータ
や減速機が収納されるものであり、ハンド用の流体圧源
を収納するための前腕部および上腕部内の長手方向の余
裕は極めて限られているからである。
体圧源に比べると、シリンダ体１０５の軸線に沿う全体
長さを短縮可能である。これは、前腕部および上腕部か
ら成るアームに手首関節を介して取付けられるロボット
ハンドにおいて、アーム内に流体圧源を収納配置する上
で大きな利点となる。すなわち長さの短い前腕部および
上腕部には、手首関節や肘関節を駆動するためのモータ
や減速機が収納されるものであり、ハンド用の流体圧源
を収納するための前腕部および上腕部内の長手方向の余
裕は極めて限られているからである。
【０１００】しかもモータＭの出力をギヤ９９，１００
で減速してナット１０１に伝達することによりモータＭ
の特性を活かすことができる。またピストン１０７とス
クリュウ軸１０４とを分離することにより、スクリュウ
軸１０４を急速に後退させたときに、ピストン１０７の
急速な追随を回避し、流体圧室１０６の作動流体中の空
気が気泡となって生じるのを防止することができる。さ
らにエンコーダ９８により、関節の屈曲角度を凡そ知る
ことができる。ここで、凡そというのは、１つの流体圧
源で１つの流体圧アクチュエータを駆動する際には正確
にと読み代えることができる。而して１つの流体圧源が
複数の流体圧アクチュエータを駆動する場合には、その
平均の関節屈曲角度はエンコーダ９８で判るとしても、
個々の関節の屈曲角度は判らないものであり、これは、
均一な把持力を対象物体に及ぼすことを目的したときに
は止むを得ない選択であり、もし個々の関節屈曲角度を
しる必要があるときには、各関節にポテンショまたはア
ブソリュートエンコーダを装着すればよい。
で減速してナット１０１に伝達することによりモータＭ
の特性を活かすことができる。またピストン１０７とス
クリュウ軸１０４とを分離することにより、スクリュウ
軸１０４を急速に後退させたときに、ピストン１０７の
急速な追随を回避し、流体圧室１０６の作動流体中の空
気が気泡となって生じるのを防止することができる。さ
らにエンコーダ９８により、関節の屈曲角度を凡そ知る
ことができる。ここで、凡そというのは、１つの流体圧
源で１つの流体圧アクチュエータを駆動する際には正確
にと読み代えることができる。而して１つの流体圧源が
複数の流体圧アクチュエータを駆動する場合には、その
平均の関節屈曲角度はエンコーダ９８で判るとしても、
個々の関節の屈曲角度は判らないものであり、これは、
均一な把持力を対象物体に及ぼすことを目的したときに
は止むを得ない選択であり、もし個々の関節屈曲角度を
しる必要があるときには、各関節にポテンショまたはア
ブソリュートエンコーダを装着すればよい。
【０１０１】図２０は本発明の第６実施例を示すもので
あり、上記各実施例に対応する部分には同一の参照符号
を付す。
あり、上記各実施例に対応する部分には同一の参照符号
を付す。
【０１０２】第１指Ｆ1 全体を駆動するための流体圧ア
クチュエータ３５には第１流体圧源６７1 ′が接続さ
れ、第１指Ｆ1 の流体圧アクチュエータ３６1 ，３８1
には第２流体圧源６７2 ′が接続され、第２指Ｆ2 の流
体圧アクチュエータ３６2 には第３流体圧源６７3 が共
通に接続され、第２指Ｆ2 の流体圧アクチュエータ３７
2 ，３８2 には第４流体圧源６７4 ′が共通に接続され
る。また第２および第５指Ｆ2 ，Ｆ5 を開閉駆動するた
めの流体圧アクチュエータ６０には第５流体圧源６
７5 ′が接続され、第３、第４および第５指Ｆ3 ，
Ｆ4 ，Ｆ5 の各流体圧アクチュエータ３６3 〜３６5 に
は第６流体圧源６７6 ′が共通に接続される。
クチュエータ３５には第１流体圧源６７1 ′が接続さ
れ、第１指Ｆ1 の流体圧アクチュエータ３６1 ，３８1
には第２流体圧源６７2 ′が接続され、第２指Ｆ2 の流
体圧アクチュエータ３６2 には第３流体圧源６７3 が共
通に接続され、第２指Ｆ2 の流体圧アクチュエータ３７
2 ，３８2 には第４流体圧源６７4 ′が共通に接続され
る。また第２および第５指Ｆ2 ，Ｆ5 を開閉駆動するた
めの流体圧アクチュエータ６０には第５流体圧源６
７5 ′が接続され、第３、第４および第５指Ｆ3 ，
Ｆ4 ，Ｆ5 の各流体圧アクチュエータ３６3 〜３６5 に
は第６流体圧源６７6 ′が共通に接続される。
【０１０３】而して第１流体圧源６７1 ′は、流体圧ポ
ンプＰに制御弁１０８が接続されて成るものであり、第
２流体圧源６７2 ′は流体圧ポンプＰに制御弁１０９が
接続されて成るものであり、第３流体圧源６７3 ′は流
体圧源Ｐに制御弁１１０が接続されて成るものであり、
第４流体圧源６７5 ′は流体圧ポンプＰに制御弁１１１
が接続されて成るものであり、第５流体圧源６７5 ′は
流体圧ポンプＰに制御弁１１２が接続されて成るもので
あり、第６流体圧源６７6 ′は流体圧ポンプＰに一方向
絞り１１４を介して制御弁１１３が接続されて成るもの
である。
ンプＰに制御弁１０８が接続されて成るものであり、第
２流体圧源６７2 ′は流体圧ポンプＰに制御弁１０９が
接続されて成るものであり、第３流体圧源６７3 ′は流
体圧源Ｐに制御弁１１０が接続されて成るものであり、
第４流体圧源６７5 ′は流体圧ポンプＰに制御弁１１１
が接続されて成るものであり、第５流体圧源６７5 ′は
流体圧ポンプＰに制御弁１１２が接続されて成るもので
あり、第６流体圧源６７6 ′は流体圧ポンプＰに一方向
絞り１１４を介して制御弁１１３が接続されて成るもの
である。
【０１０４】ここで、各制御弁は１０８〜１１２で示す
ようなアナログ制御可能な電磁サーボ弁であってもよい
し、また１１３で示すように単純なオンオフ型電磁弁で
あってもよい。但し電磁サーボ弁を用いるときには、出
力の流体圧レベルと流量レベルを制御可能なため、原則
的にサーボ弁のみでよいが、上述のオンオフ弁を用いる
ときには、一方向絞り１１４を直列に接続することで、
ハンドを握る方向に駆動するときの速度を緩和し、時間
制御をすることで指の屈曲をある程度中間位置で止める
ことが可能となる。この際、指を伸ばす方向には絞り効
果がなくてもかまわないので、絞りに一方向性を持たせ
てある。
ようなアナログ制御可能な電磁サーボ弁であってもよい
し、また１１３で示すように単純なオンオフ型電磁弁で
あってもよい。但し電磁サーボ弁を用いるときには、出
力の流体圧レベルと流量レベルを制御可能なため、原則
的にサーボ弁のみでよいが、上述のオンオフ弁を用いる
ときには、一方向絞り１１４を直列に接続することで、
ハンドを握る方向に駆動するときの速度を緩和し、時間
制御をすることで指の屈曲をある程度中間位置で止める
ことが可能となる。この際、指を伸ばす方向には絞り効
果がなくてもかまわないので、絞りに一方向性を持たせ
てある。
【０１０５】また流体圧ポンプＰの容量を小さくできる
効果があるためにアキュムレータ１１５を流体圧ポンプ
Ｐに接続しているが、このアキュムレータ１１５を用い
ることは必要条件ではない。
効果があるためにアキュムレータ１１５を流体圧ポンプ
Ｐに接続しているが、このアキュムレータ１１５を用い
ることは必要条件ではない。
【０１０６】本発明は微小なアクチュエータに適用した
場合にその効果が高いものであるが、アクチュエータの
寸法が中規模の場合にも、次のようにモデファイするだ
けで、容易に適用できる。
場合にその効果が高いものであるが、アクチュエータの
寸法が中規模の場合にも、次のようにモデファイするだ
けで、容易に適用できる。
【０１０７】即ちシリンダの内径が増大するものにあっ
ては、当然その作業速度を確保するために流体圧導管の
外径も大きくすべきであるが、流体圧導管の外径を拡大
すると、導管自体の剛性が高くなり過ぎ、本発明の利点
は失われる。しかしながら供給流量を増やせばよいので
あるから、導管内径を増加させる代わりに、導管の本数
を増やしても同じ効果が得られる。一本のシリンダに、
同じ小径の導管を２本ろう付けすれば２倍の作動速度が
得られ、３本にすれば３倍の速度が得られ、この程度の
本数ならば、容易に適用が可能である。
ては、当然その作業速度を確保するために流体圧導管の
外径も大きくすべきであるが、流体圧導管の外径を拡大
すると、導管自体の剛性が高くなり過ぎ、本発明の利点
は失われる。しかしながら供給流量を増やせばよいので
あるから、導管内径を増加させる代わりに、導管の本数
を増やしても同じ効果が得られる。一本のシリンダに、
同じ小径の導管を２本ろう付けすれば２倍の作動速度が
得られ、３本にすれば３倍の速度が得られ、この程度の
本数ならば、容易に適用が可能である。
【０１０８】例示したロボットハンドは、本発明の実施
の上で好適な事例ではあるが、それ以外にも義手にも使
えることは明らかである。また足部の構造もハンドに劣
らず狭くて自由度が高い。現在の研究中のロボットの多
くは、足関節から下に自由度を配置していないが、爪先
立ちの姿勢や、凹凸のある路面を安定して歩行するに
は、足部にも自由度のある方が望ましい。現在は小型で
軽量、且つ制御性に優れたアクチュエータ、及びそのア
クチュエータにエネルギーを供給する手法が開発されて
いない為に研究が止まっている。本発明はこれらの狭く
て微細な構造を持ち、繊細な運動を必要とする構造体に
広く適用できるものである。
の上で好適な事例ではあるが、それ以外にも義手にも使
えることは明らかである。また足部の構造もハンドに劣
らず狭くて自由度が高い。現在の研究中のロボットの多
くは、足関節から下に自由度を配置していないが、爪先
立ちの姿勢や、凹凸のある路面を安定して歩行するに
は、足部にも自由度のある方が望ましい。現在は小型で
軽量、且つ制御性に優れたアクチュエータ、及びそのア
クチュエータにエネルギーを供給する手法が開発されて
いない為に研究が止まっている。本発明はこれらの狭く
て微細な構造を持ち、繊細な運動を必要とする構造体に
広く適用できるものである。
【０１０９】上記各実施例では、直列に連結された複数
のリンクから成る指において、隣接リンク間にアクチュ
エータが設けられ、各流体圧に個別に対応して戻しばね
が設けられた人工ハンドについて説明したが、そのよう
な構成では、アクチュエータの個数が多くなることが避
けられず、また前記戻しばねの個数も必然的に多くな
る。しかも戻しばねの耐久性もより優れたものであるこ
とが望ましい。
のリンクから成る指において、隣接リンク間にアクチュ
エータが設けられ、各流体圧に個別に対応して戻しばね
が設けられた人工ハンドについて説明したが、そのよう
な構成では、アクチュエータの個数が多くなることが避
けられず、また前記戻しばねの個数も必然的に多くな
る。しかも戻しばねの耐久性もより優れたものであるこ
とが望ましい。
【０１１０】ところで、直列に連結された複数のリンク
から成るリンク装置においては、各リンクを連結する関
節の位置（関節角度）をそれぞれ独立に決める必要はな
く、全体として柔軟であり、協調動作ができればよい場
合がある。たとえば人体において背骨は多数の関節が直
列に連結されているが、人体の前屈時にそれらの関節個
々が別々の角度で曲がる必要はなく、全体として協調動
作をした結果として前屈することができるものである。
すなわち複数の関節に跨がる筋肉の収縮に伴って複数の
関節が同時に曲がるが、個別の関節がどのように曲がる
のかは決まってはいないのである。極端な例として蛇の
胴体の運動を見れば判るが、各関節の曲がる角度は巻き
つく対象の形状に応じた角度となるだけで、各関節の角
度が予め決められているものではない。
から成るリンク装置においては、各リンクを連結する関
節の位置（関節角度）をそれぞれ独立に決める必要はな
く、全体として柔軟であり、協調動作ができればよい場
合がある。たとえば人体において背骨は多数の関節が直
列に連結されているが、人体の前屈時にそれらの関節個
々が別々の角度で曲がる必要はなく、全体として協調動
作をした結果として前屈することができるものである。
すなわち複数の関節に跨がる筋肉の収縮に伴って複数の
関節が同時に曲がるが、個別の関節がどのように曲がる
のかは決まってはいないのである。極端な例として蛇の
胴体の運動を見れば判るが、各関節の曲がる角度は巻き
つく対象の形状に応じた角度となるだけで、各関節の角
度が予め決められているものではない。
【０１１１】ロボットでもこのような関節の駆動が可能
であれば、接触する対象の形状に応じて均一な力で接触
可能となり、しかもアクチュエータとしては関節の数だ
け揃える必要がなく、部品点数を低減してコスト低減を
図ることが可能となるとともにアクチュエータを設置す
るスペースも狭くてすむことになり、大きな効果を期待
できるものである。特に人工ハンドでは、必要とする出
力が比較的大きいのに対し、アクチュエータの設置スペ
ースは極めて狭いものでり、アクチュエータの個数を関
節の数に比べて低減可能であれば、それだけ実用性の高
い人工ハンドを提供できることになる。
であれば、接触する対象の形状に応じて均一な力で接触
可能となり、しかもアクチュエータとしては関節の数だ
け揃える必要がなく、部品点数を低減してコスト低減を
図ることが可能となるとともにアクチュエータを設置す
るスペースも狭くてすむことになり、大きな効果を期待
できるものである。特に人工ハンドでは、必要とする出
力が比較的大きいのに対し、アクチュエータの設置スペ
ースは極めて狭いものでり、アクチュエータの個数を関
節の数に比べて低減可能であれば、それだけ実用性の高
い人工ハンドを提供できることになる。
【０１１２】しかも人工ハンドや人工足部の指は、位置
制御よりも力制御で駆動される場合の方が圧倒的に多い
ものである。たとえば人工ハンドにおいて物を掴んだ
り、握ったりする場合には、アームの位置制御により人
工ハンドが目標位置まで移動せしめられるが、実際に握
ったり、掴んだりする動作は、基本的には力制御に依る
ものである。人工足部についても、背伸びをしたり、歩
行中に路面を蹴ったりする動作は基本的に力制御に依る
ものであり、床が平坦な場合はともかく凹凸のある路面
では指は路面の形状に倣うことが必要となる。これに対
し、位置制御に依るものは、わずかにプリシェーピング
やジェスチャー等の信号伝達を行う場合等に限られる。
制御よりも力制御で駆動される場合の方が圧倒的に多い
ものである。たとえば人工ハンドにおいて物を掴んだ
り、握ったりする場合には、アームの位置制御により人
工ハンドが目標位置まで移動せしめられるが、実際に握
ったり、掴んだりする動作は、基本的には力制御に依る
ものである。人工足部についても、背伸びをしたり、歩
行中に路面を蹴ったりする動作は基本的に力制御に依る
ものであり、床が平坦な場合はともかく凹凸のある路面
では指は路面の形状に倣うことが必要となる。これに対
し、位置制御に依るものは、わずかにプリシェーピング
やジェスチャー等の信号伝達を行う場合等に限られる。
【０１１３】従来でも、複数の関節を単一のアクチュエ
ータで駆動するようにしたリンク装置が実現されていな
いではなかったが、従来のものでは、複数の関節が歯車
等を介して駆動されていたので、各関節の駆動角度は伝
達歯車比で定まり、位置制御としては機能していたが、
力制御の観点では機能せず、対象物に均等な力を及ぼす
ことができなかった。
ータで駆動するようにしたリンク装置が実現されていな
いではなかったが、従来のものでは、複数の関節が歯車
等を介して駆動されていたので、各関節の駆動角度は伝
達歯車比で定まり、位置制御としては機能していたが、
力制御の観点では機能せず、対象物に均等な力を及ぼす
ことができなかった。
【０１１４】そこで、人工ハンドの指を構成するリンク
の少なくとも一部を力制御によるものとしてアクチュエ
ータの個数低減を可能とするとともに、アクチュエータ
の駆動力に対抗する弾発力を発揮する弾性体の個数低減
および耐久性向上を可能とした第７実施例について次に
説明する。
の少なくとも一部を力制御によるものとしてアクチュエ
ータの個数低減を可能とするとともに、アクチュエータ
の駆動力に対抗する弾発力を発揮する弾性体の個数低減
および耐久性向上を可能とした第７実施例について次に
説明する。
【０１１５】図２１、図２２および図２３は本発明の第
７実施例を示すものであり、図２１はロボットハンドの
右手を甲側から見た平面図、図２２は図２１の２２−２
２線拡大断面図、図２３は第１指を曲げた状態での図２
１に対応する平面図である。
７実施例を示すものであり、図２１はロボットハンドの
右手を甲側から見た平面図、図２２は図２１の２２−２
２線拡大断面図、図２３は第１指を曲げた状態での図２
１に対応する平面図である。
【０１１６】先ず図２１において、このロボットハンド
は、基部Ｂ´に、第１ないし第５指Ｆ1 ´，Ｆ2 ´，Ｆ
3 ´，Ｆ4 ´，Ｆ5 ´が連結されて成るものである。基
部Ｂ´には、第１指Ｆ1 ´を軸２０のまわりに回動自在
に結合するためのヨーク２１´が設けられるとともに、
該ヨーク２１´とは反対側で第５指Ｆ5 ´を軸２４のま
わりに回動自在に結合するためのヨーク２５´が設けら
れており、前記ヨーク２１´には、第２指Ｆ2 ´を回動
自在に結合するための支軸２２が設けられる。また第３
および第４指Ｆ3 ´，Ｆ4 ´の中手リンクは基部Ｂ´に
一体化される。
は、基部Ｂ´に、第１ないし第５指Ｆ1 ´，Ｆ2 ´，Ｆ
3 ´，Ｆ4 ´，Ｆ5 ´が連結されて成るものである。基
部Ｂ´には、第１指Ｆ1 ´を軸２０のまわりに回動自在
に結合するためのヨーク２１´が設けられるとともに、
該ヨーク２１´とは反対側で第５指Ｆ5 ´を軸２４のま
わりに回動自在に結合するためのヨーク２５´が設けら
れており、前記ヨーク２１´には、第２指Ｆ2 ´を回動
自在に結合するための支軸２２が設けられる。また第３
および第４指Ｆ3 ´，Ｆ4 ´の中手リンクは基部Ｂ´に
一体化される。
【０１１７】図２２を併せて参照して、第１指Ｆ1 ´
は、手を握ったり開いたりする方向への回動を可能とし
て基部Ｂ´のヨーク２１´に軸２０を介して連結される
ユニバーサルジョイント１２１と、軸２０の軸線とは直
交する軸線を有する連結軸１２３を介してユニバーサル
ジョイント１２１に基端部が連結される第１中手リンク
２８1 ´と、第１中手リンク２８1 ´の先端部に前記連
結軸１２３と平行な軸線を有する連結軸３２1 を介して
基端部が回動自在に連結される第１基節リンク２９1 ´
と、第１基節リンク２９1 ´の先端部に前記各連結軸１
２３，３２1 と平行な軸線を有する連結軸３４1 を介し
て基端部が回動自在に連結される第１末節リンク３１1
´とを備える。
は、手を握ったり開いたりする方向への回動を可能とし
て基部Ｂ´のヨーク２１´に軸２０を介して連結される
ユニバーサルジョイント１２１と、軸２０の軸線とは直
交する軸線を有する連結軸１２３を介してユニバーサル
ジョイント１２１に基端部が連結される第１中手リンク
２８1 ´と、第１中手リンク２８1 ´の先端部に前記連
結軸１２３と平行な軸線を有する連結軸３２1 を介して
基端部が回動自在に連結される第１基節リンク２９1 ´
と、第１基節リンク２９1 ´の先端部に前記各連結軸１
２３，３２1 と平行な軸線を有する連結軸３４1 を介し
て基端部が回動自在に連結される第１末節リンク３１1
´とを備える。
【０１１８】ユニバーサルジョイント１２１すなわち第
１指Ｆ1 ´全体を軸２０のまわりに回動させるために、
単動式流体圧シリンダ形式の流体圧アクチュエータ３５
が準備される。この流体圧アクチュエータ３５は、軸２
０の軸線に対して直角に延びる軸線を有して基部Ｂ´お
よびユニバーサルジョイント１２１間に設けられるもの
であり、ユニバーサルジョイント１２１に設けられたヨ
ーク１２１ａに軸２０と平行な軸線を有して支持された
連結ピン１２４に、流体圧アクチュエータ３５のピスト
ンロッド３５ａが連結される。またユニバーサルジョイ
ント１２１に設けられたヨーク１２１ｂには、直線運動
型アクチュエータである単動式流体圧シリンダ形式の流
体圧アクチュエータ３６1 が、連結軸１２３と平行な軸
線を有するクレビスピン１２５を介して連結されてお
り、該流体圧アクチュエータ３６1のピストンロッド３
６ａは、第１基節リンク２９1 ´の基端部にクレビスピ
ン１２５と平行な連結ピン１２５を介して連結される。
すなわち流体圧アクチュエータ３６1 は、第１のリンク
としてのユニバーサルジョイント１２１と、ユニバーサ
ルジョイント１２１との間に第２のリンクである第１中
手リンク２８1 ´を挟んだ第３のリンクとしての第１基
節リンク２９1 ´との間にわたって設けられることにな
る。さらに第１基節リンク２９1 ´および第１末節リン
ク３１1 ´間には、単動式流体圧シリンダ形式の流体圧
アクチュエータ３８1 が設けられる。
１指Ｆ1 ´全体を軸２０のまわりに回動させるために、
単動式流体圧シリンダ形式の流体圧アクチュエータ３５
が準備される。この流体圧アクチュエータ３５は、軸２
０の軸線に対して直角に延びる軸線を有して基部Ｂ´お
よびユニバーサルジョイント１２１間に設けられるもの
であり、ユニバーサルジョイント１２１に設けられたヨ
ーク１２１ａに軸２０と平行な軸線を有して支持された
連結ピン１２４に、流体圧アクチュエータ３５のピスト
ンロッド３５ａが連結される。またユニバーサルジョイ
ント１２１に設けられたヨーク１２１ｂには、直線運動
型アクチュエータである単動式流体圧シリンダ形式の流
体圧アクチュエータ３６1 が、連結軸１２３と平行な軸
線を有するクレビスピン１２５を介して連結されてお
り、該流体圧アクチュエータ３６1のピストンロッド３
６ａは、第１基節リンク２９1 ´の基端部にクレビスピ
ン１２５と平行な連結ピン１２５を介して連結される。
すなわち流体圧アクチュエータ３６1 は、第１のリンク
としてのユニバーサルジョイント１２１と、ユニバーサ
ルジョイント１２１との間に第２のリンクである第１中
手リンク２８1 ´を挟んだ第３のリンクとしての第１基
節リンク２９1 ´との間にわたって設けられることにな
る。さらに第１基節リンク２９1 ´および第１末節リン
ク３１1 ´間には、単動式流体圧シリンダ形式の流体圧
アクチュエータ３８1 が設けられる。
【０１１９】流体圧アクチュエータ３６1 ，３８1 に
は、共通な流体圧源（図１０および図１７の流体圧源６
７2 または図２０の流体圧源６７2 ´）が接続されるも
のであり、該流体圧源からの流体圧を導く流体圧導管１
２７は、高剛性である金属により全体として弾性を有す
るように形成される。しかも流体圧導管１２７の中間部
には、軸２０を囲繞するコイル部１２７ａと、連結軸１
２３を囲繞するコイル部１２７ｂとが形成される。而し
てユニバーサルジョイント１２１の基部Ｂ´に対する軸
２０まわりの回動運動、ならびにユニバーサルジョイン
ト１２１に対する第１中手リンク２８1 ´の連結軸１２
３まわりの回動運動が生じても、前記両コイル部１２７
ａ，１２７ｂにより流体圧導管１２７に過大な荷重が作
用することが避けられる。しかもコイル部１２７ａの一
端側が基部Ｂ´側に係止されるとともにコイル部１２７
ａの他端側がユニバーサルジョイント１２１に係止され
ており、該コイル部１２７ａは、軸２０のまわりにユニ
バーサルジョイント１２１を回動駆動する流体圧アクチ
ュエータ３５の駆動力に対抗するばね力をユニバーサル
ジョイント１２１に作用せしめることができる。
は、共通な流体圧源（図１０および図１７の流体圧源６
７2 または図２０の流体圧源６７2 ´）が接続されるも
のであり、該流体圧源からの流体圧を導く流体圧導管１
２７は、高剛性である金属により全体として弾性を有す
るように形成される。しかも流体圧導管１２７の中間部
には、軸２０を囲繞するコイル部１２７ａと、連結軸１
２３を囲繞するコイル部１２７ｂとが形成される。而し
てユニバーサルジョイント１２１の基部Ｂ´に対する軸
２０まわりの回動運動、ならびにユニバーサルジョイン
ト１２１に対する第１中手リンク２８1 ´の連結軸１２
３まわりの回動運動が生じても、前記両コイル部１２７
ａ，１２７ｂにより流体圧導管１２７に過大な荷重が作
用することが避けられる。しかもコイル部１２７ａの一
端側が基部Ｂ´側に係止されるとともにコイル部１２７
ａの他端側がユニバーサルジョイント１２１に係止され
ており、該コイル部１２７ａは、軸２０のまわりにユニ
バーサルジョイント１２１を回動駆動する流体圧アクチ
ュエータ３５の駆動力に対抗するばね力をユニバーサル
ジョイント１２１に作用せしめることができる。
【０１２０】流体圧導管１２７の端部はろう付けや半田
付け等により流体圧アクチュエータ３６1 の圧力室に接
合されており、流体圧アクチュエータ３６1 および流体
圧アクチュエータ３８1 の圧力室は、図示しない流体圧
導管で相互に接続される。
付け等により流体圧アクチュエータ３６1 の圧力室に接
合されており、流体圧アクチュエータ３６1 および流体
圧アクチュエータ３８1 の圧力室は、図示しない流体圧
導管で相互に接続される。
【０１２１】したがって流体圧源からの流体圧作用によ
り両流体圧アクチュエータ３６1 ，３８1 はともに伸長
作動するが、その際の両流体圧アクチュエータ３６1 ，
３８ 1 の伸長度合いは、両流体圧アクチュエータ３
６1 ，３８1 に作用する負荷の大きさによって定まる。
り両流体圧アクチュエータ３６1 ，３８1 はともに伸長
作動するが、その際の両流体圧アクチュエータ３６1 ，
３８ 1 の伸長度合いは、両流体圧アクチュエータ３
６1 ，３８1 に作用する負荷の大きさによって定まる。
【０１２２】流体圧アクチュエータ３６1 ，３８1 の駆
動力に対抗する弾発力を発揮させるために、たとえばゴ
ムにより無端ベルト状に形成される弾性体１２２1 が準
備される。この弾性体１２２1 の一端は、ユニバーサル
ジョイント１２１のヨーク１２１ｂに設けられた係止ピ
ン１２８に係合され、第１末節リンク３１1 ´の先端に
設けられた係止ピン１２９に弾性体１２２1 の他端が係
合される。
動力に対抗する弾発力を発揮させるために、たとえばゴ
ムにより無端ベルト状に形成される弾性体１２２1 が準
備される。この弾性体１２２1 の一端は、ユニバーサル
ジョイント１２１のヨーク１２１ｂに設けられた係止ピ
ン１２８に係合され、第１末節リンク３１1 ´の先端に
設けられた係止ピン１２９に弾性体１２２1 の他端が係
合される。
【０１２３】このような第１指Ｆ1 ´を駆動するため
に、流体圧アクチュエータ３５を伸長作動せしめると、
ユニバーサルジョイント１２１すなわち第１指Ｆ1 全体
は軸２０のまわりに回動し、第１指Ｆ1 ´が第２ないし
第５指Ｆ2 ´〜Ｆ5 ´に向き合う側すなわち掌側に屈曲
されることになる。また流体圧アクチュエータ３５の流
体圧を解放すると、流体圧導管１２７のコイル部１２７
ａが発揮する弾発力により第１指Ｆ1 ´全体が元の位置
に戻される。
に、流体圧アクチュエータ３５を伸長作動せしめると、
ユニバーサルジョイント１２１すなわち第１指Ｆ1 全体
は軸２０のまわりに回動し、第１指Ｆ1 ´が第２ないし
第５指Ｆ2 ´〜Ｆ5 ´に向き合う側すなわち掌側に屈曲
されることになる。また流体圧アクチュエータ３５の流
体圧を解放すると、流体圧導管１２７のコイル部１２７
ａが発揮する弾発力により第１指Ｆ1 ´全体が元の位置
に戻される。
【０１２４】また流体圧アクチュエータ３６1 ，３８1
に流体圧を作用せしめると、流体圧アクチュエータ３６
1 の伸長作動に応じて、第１中手リンク２８1 ´がユニ
バーサルジョイント１２１に対して連結軸１２３のまわ
りに回動するとともに、第１基節リンク２９1 ´が第１
中手リンク２８1 ´に対して連結軸３２1 のまわりに回
動する。また流体圧アクチュエータ３８1 の伸長作動に
応じて第１末節リンク３１1 ´は第１基節リンク２９1
´に対して連結軸３４1 のまわりに回動することにな
る。このようにして、第１指Ｆ1 ´は、図２３で示すよ
うに、第２指Ｆ2´側に屈曲される。
に流体圧を作用せしめると、流体圧アクチュエータ３６
1 の伸長作動に応じて、第１中手リンク２８1 ´がユニ
バーサルジョイント１２１に対して連結軸１２３のまわ
りに回動するとともに、第１基節リンク２９1 ´が第１
中手リンク２８1 ´に対して連結軸３２1 のまわりに回
動する。また流体圧アクチュエータ３８1 の伸長作動に
応じて第１末節リンク３１1 ´は第１基節リンク２９1
´に対して連結軸３４1 のまわりに回動することにな
る。このようにして、第１指Ｆ1 ´は、図２３で示すよ
うに、第２指Ｆ2´側に屈曲される。
【０１２５】このような第１指Ｆ1 ´の第２指Ｆ2 ´側
への屈曲時に、弾性体１２２1 は伸長せしめられ、流体
圧アクチュエータ３６1 ，３８1 が発揮する駆動力に対
抗する弾性力を発揮している。この際、弾性体１２２1
と第１指Ｆ1 ´を構成する各部材との間の摩擦力を無視
し得る程小さくしておけば、弾性体１２２1 の張力はそ
の全長にわたって均等となり、弾性体１２２1 に作用す
る荷重が比較的大きくても比較的長い弾性体１２２1 の
全長にわたって荷重を分散させることにより弾性体１２
２1 の最大応力値が比較的低く抑えられる。また流体圧
アクチュエータ３６1 ，３８1 の流体圧を解放したとき
には、弾性体１２２1 の弾性力により第１指Ｆ1 ´は図
２１で示す元の位置に戻され、この状態を維持するよう
に弾性体１２２1 には初期張力が与えられている。
への屈曲時に、弾性体１２２1 は伸長せしめられ、流体
圧アクチュエータ３６1 ，３８1 が発揮する駆動力に対
抗する弾性力を発揮している。この際、弾性体１２２1
と第１指Ｆ1 ´を構成する各部材との間の摩擦力を無視
し得る程小さくしておけば、弾性体１２２1 の張力はそ
の全長にわたって均等となり、弾性体１２２1 に作用す
る荷重が比較的大きくても比較的長い弾性体１２２1 の
全長にわたって荷重を分散させることにより弾性体１２
２1 の最大応力値が比較的低く抑えられる。また流体圧
アクチュエータ３６1 ，３８1 の流体圧を解放したとき
には、弾性体１２２1 の弾性力により第１指Ｆ1 ´は図
２１で示す元の位置に戻され、この状態を維持するよう
に弾性体１２２1 には初期張力が与えられている。
【０１２６】第２指Ｆ2 ´は、基部Ｂ´におけるヨーク
２１´に設けられた支軸２２に微小角度の回動を可能と
して結合される第２中手リンク２８2 ´と、第２中手リ
ンク２８2 ´の先端部に連結軸３２2 を介して基端部が
回動自在に連結される第２基節リンク２９2 ´と、第２
基節リンク２９2 ´の先端部に連結軸３３2 を介して基
端部が回動自在に連結される第２中節リンク３０2 ´
と、第２中節リンク３０ 2 ´の先端部に連結軸３４2 を
介して基端部が回動自在に連結される第２末節リンク３
１2 とを備える。
２１´に設けられた支軸２２に微小角度の回動を可能と
して結合される第２中手リンク２８2 ´と、第２中手リ
ンク２８2 ´の先端部に連結軸３２2 を介して基端部が
回動自在に連結される第２基節リンク２９2 ´と、第２
基節リンク２９2 ´の先端部に連結軸３３2 を介して基
端部が回動自在に連結される第２中節リンク３０2 ´
と、第２中節リンク３０ 2 ´の先端部に連結軸３４2 を
介して基端部が回動自在に連結される第２末節リンク３
１2 とを備える。
【０１２７】第２中手リンク２８2 ´および第２基節リ
ンク２９2 ´間には流体圧アクチュエータ３６2 が設け
られ、第２基節リンク２９2 ´および第２中節リンク３
０2´間には流体圧アクチュエータ３７2 が設けられ、
第２中節リンク３０2 ´および第２末節リンク３１2 ´
間には流体圧アクチュエータ３８2 が設けられる。
ンク２９2 ´間には流体圧アクチュエータ３６2 が設け
られ、第２基節リンク２９2 ´および第２中節リンク３
０2´間には流体圧アクチュエータ３７2 が設けられ、
第２中節リンク３０2 ´および第２末節リンク３１2 ´
間には流体圧アクチュエータ３８2 が設けられる。
【０１２８】しかも第２基節リンク２９2 ´および第２
中節リンク３０2 ´を相互間に挟んだ第２中手リンク２
８2 ´および第２末節リンク３１2 ´間には、前記各流
体圧アクチュエータ３６2 ，３７2 ，３８2 の駆動力に
対抗する弾発力を発揮する弾性体１２２2 が、各流体圧
アクチュエータ３６2 ，３７2 ，３８2 の縮小状態での
初期張力を与えられた状態で張設される。
中節リンク３０2 ´を相互間に挟んだ第２中手リンク２
８2 ´および第２末節リンク３１2 ´間には、前記各流
体圧アクチュエータ３６2 ，３７2 ，３８2 の駆動力に
対抗する弾発力を発揮する弾性体１２２2 が、各流体圧
アクチュエータ３６2 ，３７2 ，３８2 の縮小状態での
初期張力を与えられた状態で張設される。
【０１２９】この第２指Ｆ2 ´の構造では、流体圧アク
チュエータ３６2 が伸展すると、第２基節リンク２９2
´が第２中手リンク２８2 ´に対して連結軸３２2 のま
わりに掌側に回動せしめられ、流体圧アクチュエータ３
７2 が伸展すると、第２中節リンク３０2 ´が第２基節
リンク２９2 ´に対して連結軸３３2 のまわりに掌側に
回動せしめられ、流体圧アクチュエータ３８2 が伸展す
ると、第２末節リンク３１2 ´が第２中節リンク３０2
´に対して連結軸３４2 のまわりに掌側に回動せしめれ
らる。而して流体圧アクチュエータ３６2 ，３７2 ，３
８2 の流体圧解放に応じて、各リンク２９2 ´，３０2
´，３１2 ´は、弾性体１２２2 の弾発力により元の状
態に復帰せしめられる。
チュエータ３６2 が伸展すると、第２基節リンク２９2
´が第２中手リンク２８2 ´に対して連結軸３２2 のま
わりに掌側に回動せしめられ、流体圧アクチュエータ３
７2 が伸展すると、第２中節リンク３０2 ´が第２基節
リンク２９2 ´に対して連結軸３３2 のまわりに掌側に
回動せしめられ、流体圧アクチュエータ３８2 が伸展す
ると、第２末節リンク３１2 ´が第２中節リンク３０2
´に対して連結軸３４2 のまわりに掌側に回動せしめれ
らる。而して流体圧アクチュエータ３６2 ，３７2 ，３
８2 の流体圧解放に応じて、各リンク２９2 ´，３０2
´，３１2 ´は、弾性体１２２2 の弾発力により元の状
態に復帰せしめられる。
【０１３０】第３、第４および第５指Ｆ3 ´，Ｆ4 ´，
Ｆ5 ´は、第２指Ｆ2 ´と基本的に同一の構成を有する
ものであり、詳細な説明を省略する。
Ｆ5 ´は、第２指Ｆ2 ´と基本的に同一の構成を有する
ものであり、詳細な説明を省略する。
【０１３１】この第７実施例の作用について説明する
と、第１指Ｆ1 ´において、流体圧アクチュエータ３６
1 は、第１のリンクであるユニバーサルジョイント１２
１と、該ユニバーサルジョイント１２１との間に第２の
リンクである第１中手リンク２８1 ´を挟んでユニバー
サルジョイント１２１に直列に連結される第３のリンク
としての第１基節リンク２９1 ´との間に設けられるも
のであり、単一の流体圧アクチュエータ３６1 で２つの
関節を駆動し得る構成となっているので、流体圧アクチ
ュエータの個数を低減して部品点数を低減することが可
能となるとともに流体圧アクチュエータの設置スペース
が少なくて済む。これは、人工ハンドのように非常に狭
い場所に多くの関節を配置しなければならない構造にと
っては極めて有効な構成である。
と、第１指Ｆ1 ´において、流体圧アクチュエータ３６
1 は、第１のリンクであるユニバーサルジョイント１２
１と、該ユニバーサルジョイント１２１との間に第２の
リンクである第１中手リンク２８1 ´を挟んでユニバー
サルジョイント１２１に直列に連結される第３のリンク
としての第１基節リンク２９1 ´との間に設けられるも
のであり、単一の流体圧アクチュエータ３６1 で２つの
関節を駆動し得る構成となっているので、流体圧アクチ
ュエータの個数を低減して部品点数を低減することが可
能となるとともに流体圧アクチュエータの設置スペース
が少なくて済む。これは、人工ハンドのように非常に狭
い場所に多くの関節を配置しなければならない構造にと
っては極めて有効な構成である。
【０１３２】特に人工足部に適用したときには、指の柔
軟性が不整地路面の歩行には欠かせないので、複数の関
節を単一のアクチュエータで駆動できることは、小型で
かつ軽量な人工足部を構成する上で重要な要素となると
ともに、均一な作用力で路面に接地させることも可能と
なる。また歩行ロボットの背骨の構成にも適用可能であ
り、その場合、より少ないアクチュエータで柔軟な動き
を実現できるので、その分だけ搭載機器を少なくして高
度なロボットの実現を早めることができる。
軟性が不整地路面の歩行には欠かせないので、複数の関
節を単一のアクチュエータで駆動できることは、小型で
かつ軽量な人工足部を構成する上で重要な要素となると
ともに、均一な作用力で路面に接地させることも可能と
なる。また歩行ロボットの背骨の構成にも適用可能であ
り、その場合、より少ないアクチュエータで柔軟な動き
を実現できるので、その分だけ搭載機器を少なくして高
度なロボットの実現を早めることができる。
【０１３３】しかも単一の流体圧アクチュエータ３６1
で駆動される第１中手リンク２８1´および第１基節リ
ンク２９1 ´は、それらのリンク２８1 ´，２９1 ´が
接触する対象物の形状に応じて屈曲作動するものであ
り、各リンクを個別に駆動するアクチュエータを個別に
力制御するものに比べると、制御用コンピュータの構成
が単純であり、安価でかつ信頼性の高い制御システムを
構築することが可能となる。
で駆動される第１中手リンク２８1´および第１基節リ
ンク２９1 ´は、それらのリンク２８1 ´，２９1 ´が
接触する対象物の形状に応じて屈曲作動するものであ
り、各リンクを個別に駆動するアクチュエータを個別に
力制御するものに比べると、制御用コンピュータの構成
が単純であり、安価でかつ信頼性の高い制御システムを
構築することが可能となる。
【０１３４】ところで、人工ハンドの場合には、他の指
Ｆ2 ´〜Ｆ5 ´に比べて第１指Ｆ1´すなわち親指の動
きは極めて重要であり、親指が柔軟な動きをするかどう
かが器用な動作実現の鍵となる。しかるに、第１指Ｆ1
´の基端部であるユニバーサルジョイント１２１が基部
Ｂ´に連結される構成とされているので、第１指Ｆ1´
が軸２０のまわりと、連結軸１２３のまわりとの二方向
に回動可能となり、把持機能から手のひらを一杯に広げ
て大きな物体を支える動きに至るまで多様な動きを再現
することができる。しかもこのような動きを実現するに
あたって、特別なアクチュエータを用いることなく、図
１で示した第１実施例において第１中手リンク２８1 を
回動せしめる流体圧アクチュエータ３５をそのまま利用
することができるので、アクチュエータの個数を増やす
ことなく小型軽量化を図ることができる。
Ｆ2 ´〜Ｆ5 ´に比べて第１指Ｆ1´すなわち親指の動
きは極めて重要であり、親指が柔軟な動きをするかどう
かが器用な動作実現の鍵となる。しかるに、第１指Ｆ1
´の基端部であるユニバーサルジョイント１２１が基部
Ｂ´に連結される構成とされているので、第１指Ｆ1´
が軸２０のまわりと、連結軸１２３のまわりとの二方向
に回動可能となり、把持機能から手のひらを一杯に広げ
て大きな物体を支える動きに至るまで多様な動きを再現
することができる。しかもこのような動きを実現するに
あたって、特別なアクチュエータを用いることなく、図
１で示した第１実施例において第１中手リンク２８1 を
回動せしめる流体圧アクチュエータ３５をそのまま利用
することができるので、アクチュエータの個数を増やす
ことなく小型軽量化を図ることができる。
【０１３５】さらに流体圧アクチュエータ３６1 ，３８
1 の駆動力に対抗する弾性力を発揮する弾性体１２２1
が、相互間に第１中手リンク２８1 ´および第１基節リ
ンク２９1 ´を介在させたユニバーサルジョイント１２
１および第１末節リンク３１ 1 ´間に設けられ、流体圧
アクチュエータ３６2 ，３７2 ，３８2 の駆動力に対抗
する弾性力を発揮する弾性体１２２2 が、相互間に第２
基節リンク２９2 ´、第２中節リンク３０2 ´を介在さ
せた第２中手リンク２８2 ´および第２末節リンク３１
2 ´間に設けられることにより、弾性体１２２1 ´，１
２２2 ´の個数を低減して部品点数の低減に起用するこ
とができるとともに、弾性体１２２1 ´，１２２2 ´の
長さを比較的長くして弾性体１２２1 ，１２２2 の最大
応力値を低く抑え、弾性体１２２1 ，１２２2 の耐久性
を向上することができる。
1 の駆動力に対抗する弾性力を発揮する弾性体１２２1
が、相互間に第１中手リンク２８1 ´および第１基節リ
ンク２９1 ´を介在させたユニバーサルジョイント１２
１および第１末節リンク３１ 1 ´間に設けられ、流体圧
アクチュエータ３６2 ，３７2 ，３８2 の駆動力に対抗
する弾性力を発揮する弾性体１２２2 が、相互間に第２
基節リンク２９2 ´、第２中節リンク３０2 ´を介在さ
せた第２中手リンク２８2 ´および第２末節リンク３１
2 ´間に設けられることにより、弾性体１２２1 ´，１
２２2 ´の個数を低減して部品点数の低減に起用するこ
とができるとともに、弾性体１２２1 ´，１２２2 ´の
長さを比較的長くして弾性体１２２1 ，１２２2 の最大
応力値を低く抑え、弾性体１２２1 ，１２２2 の耐久性
を向上することができる。
【０１３６】このように流体アクチュエータの個数低減
を図ることが可能となるとともに、弾性体の個数低減お
よび耐久性向上を図ることが可能となることにより、高
度ロボットの実現をより容易とすることができる。すな
わち、現在の歩行ロボット等の高度ロボットの最大の問
題点は、関節の個数が増えると必然的にアクチュエータ
の個数が増大し、そのアクチュエータを制御する電子機
器の数も増大することで消費エネルギーの増大、搭載機
器重量の増大および寸法の増大を招くことであり、この
第７実施例の構成によれば、関節の増大が必ずしも上記
欠点を伴わないことになる。
を図ることが可能となるとともに、弾性体の個数低減お
よび耐久性向上を図ることが可能となることにより、高
度ロボットの実現をより容易とすることができる。すな
わち、現在の歩行ロボット等の高度ロボットの最大の問
題点は、関節の個数が増えると必然的にアクチュエータ
の個数が増大し、そのアクチュエータを制御する電子機
器の数も増大することで消費エネルギーの増大、搭載機
器重量の増大および寸法の増大を招くことであり、この
第７実施例の構成によれば、関節の増大が必ずしも上記
欠点を伴わないことになる。
【０１３７】この第７実施例において、流体圧アクチュ
エータ３６1 ，３８1 が共通の流体圧源に接続されると
して説明したが、両流体圧アクチュエータ３６1 ，３８
1 が相互に独立した流体圧源に個別に接続されるもので
あってもよく、また流体圧アクチュエータに代えて、た
とえばモータの回転をねじ等利用して直線運動に変化す
るアクチュエータを用いることも可能である。但し、現
在の技術では小型のモータで高出力のものがなく、所望
の操作力を得るにはモータが大きくなり過ぎてリンク装
置が巨大なものになるか、力不足になるであろう。さら
に弾性体としてゴムを用いるのに代えて、たとえば金属
製のコイルばねを用いることも可能であり、３以上の複
数の関節を単一のアクチュエータで駆動するようにする
ことも可能である。
エータ３６1 ，３８1 が共通の流体圧源に接続されると
して説明したが、両流体圧アクチュエータ３６1 ，３８
1 が相互に独立した流体圧源に個別に接続されるもので
あってもよく、また流体圧アクチュエータに代えて、た
とえばモータの回転をねじ等利用して直線運動に変化す
るアクチュエータを用いることも可能である。但し、現
在の技術では小型のモータで高出力のものがなく、所望
の操作力を得るにはモータが大きくなり過ぎてリンク装
置が巨大なものになるか、力不足になるであろう。さら
に弾性体としてゴムを用いるのに代えて、たとえば金属
製のコイルばねを用いることも可能であり、３以上の複
数の関節を単一のアクチュエータで駆動するようにする
ことも可能である。
【０１３８】また、流体圧源のアクチュエータは両端で
回転自在に支持されるものを例示したが、プランジャー
にラック歯を設けてこれと噛み合うピニオンを各リンク
の回転軸に一体に設け、プランジャーの伸展縮退に応じ
てピニオンが回転し、結果的にリンクが駆動されるよう
に構成することも可能である。
回転自在に支持されるものを例示したが、プランジャー
にラック歯を設けてこれと噛み合うピニオンを各リンク
の回転軸に一体に設け、プランジャーの伸展縮退に応じ
てピニオンが回転し、結果的にリンクが駆動されるよう
に構成することも可能である。
【０１３９】またここに例示したコイルの形状は、ピッ
チ径の同じコイルを示したが、ゼンマイばねのように各
コイル毎にピッチ径が異なるように構成しても、同じ効
果が得られる。
チ径の同じコイルを示したが、ゼンマイばねのように各
コイル毎にピッチ径が異なるように構成しても、同じ効
果が得られる。
【０１４０】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行なうことが可能である。
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行なうことが可能である。
【０１４１】
【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明は、相
対運動を可能として順次連結される複数のリンクと、そ
れらのリンクに付設される流体圧アクチュエータとを備
えるリンク装置において、流体圧アクチュエータの少な
くとも一部が、対応するリンク内に収納、配置されるの
で、リンク装置をコンパクトに構成することが可能とな
る。
対運動を可能として順次連結される複数のリンクと、そ
れらのリンクに付設される流体圧アクチュエータとを備
えるリンク装置において、流体圧アクチュエータの少な
くとも一部が、対応するリンク内に収納、配置されるの
で、リンク装置をコンパクトに構成することが可能とな
る。
【０１４２】また請求項２記載の発明によれば、上記請
求項１記載の発明の構成に加えて、各リンクは、横断面
略Ｕ字状に形成されるので、リンク装置の組付け作業を
容易とすることができる。
求項１記載の発明の構成に加えて、各リンクは、横断面
略Ｕ字状に形成されるので、リンク装置の組付け作業を
容易とすることができる。
【０１４３】請求項３記載の発明によれば、上記請求項
１記載の発明の構成に加えて、各リンクは、相互に隣接
するリンクの基端部および先端部間に連結軸を介在させ
て相互に連結され、相互に隣接するリンク間には、前記
各連結軸まわりの相対運動を各リンクに生じさせる流体
圧アクチュエータが設けられ、各流体圧アクチュエータ
の流体圧室に流体圧を導く流体圧導管のうち少なくとも
２つの相互に隣接するリンク間に跨がって設けられる流
体圧導管には、相互に隣接するリンク相互を連結する連
結軸を囲繞するコイル部が形成されるので、流体圧導管
にばね機能をもたせることができ、したがって、アクチ
ュエータと、そのアクチュエータに流体圧を作用せしめ
る構造を狭いスペース内に配置可能となる。
１記載の発明の構成に加えて、各リンクは、相互に隣接
するリンクの基端部および先端部間に連結軸を介在させ
て相互に連結され、相互に隣接するリンク間には、前記
各連結軸まわりの相対運動を各リンクに生じさせる流体
圧アクチュエータが設けられ、各流体圧アクチュエータ
の流体圧室に流体圧を導く流体圧導管のうち少なくとも
２つの相互に隣接するリンク間に跨がって設けられる流
体圧導管には、相互に隣接するリンク相互を連結する連
結軸を囲繞するコイル部が形成されるので、流体圧導管
にばね機能をもたせることができ、したがって、アクチ
ュエータと、そのアクチュエータに流体圧を作用せしめ
る構造を狭いスペース内に配置可能となる。
【０１４４】請求項４記載の発明によれば、上記請求項
３記載の発明の構成に加えて、流体圧導管は、少なくと
も３つの相互に隣接するリンク間に跨がって設けられ、
該流体圧導管には、各リンク相互を連結する少なくとも
２つの連結軸をそれぞれ囲繞するコイル部が形成される
とともに、各コイル部間で屈曲した屈曲部が形成される
ので、隣接リンクの相対運動の繰り返しに伴う疲労の軽
減とばね機能とを併せて流体圧導管に持たせることがで
き、しかも屈曲部により両コイル部間の距離調節が可能
となる。
３記載の発明の構成に加えて、流体圧導管は、少なくと
も３つの相互に隣接するリンク間に跨がって設けられ、
該流体圧導管には、各リンク相互を連結する少なくとも
２つの連結軸をそれぞれ囲繞するコイル部が形成される
とともに、各コイル部間で屈曲した屈曲部が形成される
ので、隣接リンクの相対運動の繰り返しに伴う疲労の軽
減とばね機能とを併せて流体圧導管に持たせることがで
き、しかも屈曲部により両コイル部間の距離調節が可能
となる。
【０１４５】請求項５記載の発明によれば、上記請求項
１記載の発明の構成に加えて、流体圧アクチュエータの
流体圧室には、該流体圧室からのエア抜き後に先端部が
機械的な変形により閉じられるエア抜き管が、流体圧導
管とは別に連結されるので、スペースを要しない極めて
容易な作業で流体圧回路からのエア抜きを行なうことが
できる。
１記載の発明の構成に加えて、流体圧アクチュエータの
流体圧室には、該流体圧室からのエア抜き後に先端部が
機械的な変形により閉じられるエア抜き管が、流体圧導
管とは別に連結されるので、スペースを要しない極めて
容易な作業で流体圧回路からのエア抜きを行なうことが
できる。
【０１４６】請求項６記載の発明は、相対運動を可能と
して順次連結される複数のリンクと、それらのリンクに
付設されるアクチュエータとを備えるリンク装置におい
て、相互間に少なくとも１つのリンクを介在させた２つ
のリンク間に、直線運動型のアクチュエータが設けられ
るので、複数のリンクを単一のアクチュエータで駆動す
ることを可能として、部品点数の低減を図るとともにリ
ンク装置の小型、軽量化を図ることができる。
して順次連結される複数のリンクと、それらのリンクに
付設されるアクチュエータとを備えるリンク装置におい
て、相互間に少なくとも１つのリンクを介在させた２つ
のリンク間に、直線運動型のアクチュエータが設けられ
るので、複数のリンクを単一のアクチュエータで駆動す
ることを可能として、部品点数の低減を図るとともにリ
ンク装置の小型、軽量化を図ることができる。
【０１４７】請求項７記載の発明は、相対運動を可能と
して順次連結される複数のリンクと、それらのリンクに
付設されるアクチュエータとを備えるリンク装置におい
て、アクチュエータの駆動力に対抗する弾発力を発揮す
る弾性体が、相互間に少なくとも１つのリンクを介在さ
せた２つのリンク間にわたって設けられるので、弾性体
の個数を最小限として、部品点数の低減を可能とすると
ともに弾性体の耐久性を向上することができる。
して順次連結される複数のリンクと、それらのリンクに
付設されるアクチュエータとを備えるリンク装置におい
て、アクチュエータの駆動力に対抗する弾発力を発揮す
る弾性体が、相互間に少なくとも１つのリンクを介在さ
せた２つのリンク間にわたって設けられるので、弾性体
の個数を最小限として、部品点数の低減を可能とすると
ともに弾性体の耐久性を向上することができる。
【０１４８】請求項８記載の発明の人工ハンドでは、上
記請求項１、２、３、４または５記載のリンク装置で、
基部に連結される複数の指がそれぞれ構成されるので、
人工ハンドをコンパクトに構成することができる。
記請求項１、２、３、４または５記載のリンク装置で、
基部に連結される複数の指がそれぞれ構成されるので、
人工ハンドをコンパクトに構成することができる。
【０１４９】請求項９記載の発明に従う人工ハンドは、
上記求項６記載のリンク装置で少なくとも一部が構成さ
れた第１指を含む複数の指が基部に連結されて成るの
で、関節を駆動するアクチュエータの設置スペースが狭
い人工ハンドの指を構成するリンク装置に有効に適用す
ることができ、人工ハンドの小型、軽量化に寄与するこ
とができる。
上記求項６記載のリンク装置で少なくとも一部が構成さ
れた第１指を含む複数の指が基部に連結されて成るの
で、関節を駆動するアクチュエータの設置スペースが狭
い人工ハンドの指を構成するリンク装置に有効に適用す
ることができ、人工ハンドの小型、軽量化に寄与するこ
とができる。
【０１５０】請求項１０記載の発明に従う人工ハンド
は、請求項７記載のリンク装置で、基部に連結される複
数の指の少なくとも一部が構成されるので、人工ハンド
の部品点数を低減し、弾性体の耐久性向上に伴って人工
ハンドの寿命延長を図ることができる。
は、請求項７記載のリンク装置で、基部に連結される複
数の指の少なくとも一部が構成されるので、人工ハンド
の部品点数を低減し、弾性体の耐久性向上に伴って人工
ハンドの寿命延長を図ることができる。
【０１５１】請求項１１記載の発明によれば、上記請求
項８記載の発明の構成に加えて、指の一部を構成するリ
ンクを屈曲させる駆動力を発揮可能な第１の流体圧アク
チュエータと、第１の流体圧アクチュエータの駆動力に
対抗する弾発力を発揮する第１の弾発手段と、指の一部
を構成して前記リンクに連結されるリンクを屈曲させる
駆動力を発揮可能として第１の流体圧アクチュエータと
共通の流体圧源に接続される第２の流体圧アクチュエー
タと、第２の流体圧アクチュエータの駆動力に対抗する
弾発力を発揮する第２の弾発手段とを備え、第１の流体
圧アクチュエータの駆動力および第１の弾発手段の弾発
力の差と、第２の流体圧アクチュエータの駆動力および
第２の弾発手段の弾発力の差とが、相互に異なって設定
されるので、指を構成するリンクの屈曲順序を自在に設
定し、手が物を掴もうとして目標物に近づくときのプリ
シェーピング（物を掴むのに適した形状）を簡潔な構造
で再現することができる。
項８記載の発明の構成に加えて、指の一部を構成するリ
ンクを屈曲させる駆動力を発揮可能な第１の流体圧アク
チュエータと、第１の流体圧アクチュエータの駆動力に
対抗する弾発力を発揮する第１の弾発手段と、指の一部
を構成して前記リンクに連結されるリンクを屈曲させる
駆動力を発揮可能として第１の流体圧アクチュエータと
共通の流体圧源に接続される第２の流体圧アクチュエー
タと、第２の流体圧アクチュエータの駆動力に対抗する
弾発力を発揮する第２の弾発手段とを備え、第１の流体
圧アクチュエータの駆動力および第１の弾発手段の弾発
力の差と、第２の流体圧アクチュエータの駆動力および
第２の弾発手段の弾発力の差とが、相互に異なって設定
されるので、指を構成するリンクの屈曲順序を自在に設
定し、手が物を掴もうとして目標物に近づくときのプリ
シェーピング（物を掴むのに適した形状）を簡潔な構造
で再現することができる。
【０１５２】請求項１２記載の発明によれば、上記請求
項８記載の発明の構成に加えて、基部には、第１指の基
端部が軸を介して回動可能に連結され、該軸の軸線は、
基部に連結される第２ないし第５指の延伸方向と略平行
な方向から第２ないし第５指側に傾斜して配置されるの
で、第１指を駆動するアクチュエータのわずかな作動に
より第１指を他の指と向き合う位置まで回動することが
でき、上記アクチュエータの所要作動量を小さくし、該
アクチュエータの小型化を図ることができる。
項８記載の発明の構成に加えて、基部には、第１指の基
端部が軸を介して回動可能に連結され、該軸の軸線は、
基部に連結される第２ないし第５指の延伸方向と略平行
な方向から第２ないし第５指側に傾斜して配置されるの
で、第１指を駆動するアクチュエータのわずかな作動に
より第１指を他の指と向き合う位置まで回動することが
でき、上記アクチュエータの所要作動量を小さくし、該
アクチュエータの小型化を図ることができる。
【０１５３】請求項１３記載の発明によれば、上記請求
項８記載の発明の構成に加えて、基部に連結される第１
ないし第５指のうち少なくとも１本の指に設けられて、
当該指を曲げる方向の力を発揮する流体圧アクチュエー
タが、前記当該指に作用する外力による逆動を不能とし
た流体圧源に接続されるので、力仕事を受け持つ指につ
いては、流体圧源からの作用では動くが、一旦荷物を保
持する形をハンドが実現すれば、荷物を運搬中に各指で
エネルギーを消耗することをなくし、電池などのエネル
ギー源を小型化することができる。
項８記載の発明の構成に加えて、基部に連結される第１
ないし第５指のうち少なくとも１本の指に設けられて、
当該指を曲げる方向の力を発揮する流体圧アクチュエー
タが、前記当該指に作用する外力による逆動を不能とし
た流体圧源に接続されるので、力仕事を受け持つ指につ
いては、流体圧源からの作用では動くが、一旦荷物を保
持する形をハンドが実現すれば、荷物を運搬中に各指で
エネルギーを消耗することをなくし、電池などのエネル
ギー源を小型化することができる。
【０１５４】請求項１４記載の発明によれば、上記請求
項８記載の発明の構成に加えて、基部に連結される第１
ないし第５指のうち第２指および第５指の基端部の少な
くとも一方が、それらの指の先端部間の間隔を増減可能
として基部に連結され、第２指および第５指間には前記
間隔を増減可能なアクチュエータが設けられ、第２指お
よび基部間には前記アクチュエータの間隔増大方向の力
に対抗するばね力を発揮するばねが設けられ、第５指お
よび基部間には前記アクチュエータの間隔増大方向の力
に対抗するとともに前記ばねのばね力とは異なるばね力
を発揮するばねが設けられるので、単一のアクチュエー
タによるコンパクトな構成で、手を広げる方向に第２指
および第５指を外展作動せしめることができ、この際、
指に負荷がかからない状態での外展を第２指および第５
指のいずれか一方から生じさせるようにして、手を必要
以上に大きくすることなく狭い場所での作業を有効に行
なうことが可能となる。
項８記載の発明の構成に加えて、基部に連結される第１
ないし第５指のうち第２指および第５指の基端部の少な
くとも一方が、それらの指の先端部間の間隔を増減可能
として基部に連結され、第２指および第５指間には前記
間隔を増減可能なアクチュエータが設けられ、第２指お
よび基部間には前記アクチュエータの間隔増大方向の力
に対抗するばね力を発揮するばねが設けられ、第５指お
よび基部間には前記アクチュエータの間隔増大方向の力
に対抗するとともに前記ばねのばね力とは異なるばね力
を発揮するばねが設けられるので、単一のアクチュエー
タによるコンパクトな構成で、手を広げる方向に第２指
および第５指を外展作動せしめることができ、この際、
指に負荷がかからない状態での外展を第２指および第５
指のいずれか一方から生じさせるようにして、手を必要
以上に大きくすることなく狭い場所での作業を有効に行
なうことが可能となる。
【０１５５】請求項１５記載の発明によれば、上記請求
項８記載の発明の構成に加えて、基部に連結される第１
ないし第５指のうち少なくとも第５指の基端側の中手リ
ンクが、該指を握ったり、開いたりする方向の揺動を可
能として基部に連結され、前記中手リンクに連結される
基節リンクおよび基部間には、流体圧の作用に応じて基
節リンクを握る方向の力を発揮する流体圧アクチュエー
タが設けられ、前記中手リンクおよび基部間には、中手
リンクを開く側に付勢するばねが設けられるので、流体
圧アクチュエータの作動により、最初は基節リンクが屈
折するが、基節リンクに負荷が生じたときには中手リン
クが屈折するようにして、物を握った場合の握る力を均
等に効果を、単一のアクチュエータで得ることが可能で
あり、重量低減およびシステム簡略化を果たすことがで
きる。
項８記載の発明の構成に加えて、基部に連結される第１
ないし第５指のうち少なくとも第５指の基端側の中手リ
ンクが、該指を握ったり、開いたりする方向の揺動を可
能として基部に連結され、前記中手リンクに連結される
基節リンクおよび基部間には、流体圧の作用に応じて基
節リンクを握る方向の力を発揮する流体圧アクチュエー
タが設けられ、前記中手リンクおよび基部間には、中手
リンクを開く側に付勢するばねが設けられるので、流体
圧アクチュエータの作動により、最初は基節リンクが屈
折するが、基節リンクに負荷が生じたときには中手リン
クが屈折するようにして、物を握った場合の握る力を均
等に効果を、単一のアクチュエータで得ることが可能で
あり、重量低減およびシステム簡略化を果たすことがで
きる。
【０１５６】請求項１６記載の発明によれば、上記請求
項８記載の発明の構成に加えて、各指の最先端位置に在
る末節リンクと、最先端から２番目のリンクとは、連結
軸を介して連結され、両リンク間には、流体圧の作用に
応じて末節リンクを握る方向の力を発揮する流体圧アク
チュエータが設けられ、各末節リンクの先端面は、その
先端面に直角に作用する外力が前記連結軸のまわりに末
節リンクを開く側に作用する方向となる形状に形成され
るので、指で物を押すときに、流体圧アクチュエータに
無用な負荷がかかることを防止することができる。
項８記載の発明の構成に加えて、各指の最先端位置に在
る末節リンクと、最先端から２番目のリンクとは、連結
軸を介して連結され、両リンク間には、流体圧の作用に
応じて末節リンクを握る方向の力を発揮する流体圧アク
チュエータが設けられ、各末節リンクの先端面は、その
先端面に直角に作用する外力が前記連結軸のまわりに末
節リンクを開く側に作用する方向となる形状に形成され
るので、指で物を押すときに、流体圧アクチュエータに
無用な負荷がかかることを防止することができる。
【０１５７】さらに請求項１７記載の発明に従う人工ハ
ンドは、上記請求項９記載の発明の構成に加えて、第１
指は、第１指を他の指に向き合わせる方向に回動せしめ
ることを可能として基部に軸介して連結される第１のリ
ンクとしてのユニバーサルジョウイントと、前記軸の軸
線に対して直交する軸線を有する連結軸を介して基端部
がユニバーサルジョイントに連結される第２のリンク
と、前記連結軸と平行な軸線を有する連結軸を介して基
端部が第２のリンクに連結される第３のリンクとを備
え、アクチュエータがユニバーサルジョイントおよび第
３のリンク間に設けられるので、他の指に比べてリンク
数が少ない親指である第１指にアクチュエータを配設す
るスペースを確保して第１指に多様な動きをさせること
ができる。
ンドは、上記請求項９記載の発明の構成に加えて、第１
指は、第１指を他の指に向き合わせる方向に回動せしめ
ることを可能として基部に軸介して連結される第１のリ
ンクとしてのユニバーサルジョウイントと、前記軸の軸
線に対して直交する軸線を有する連結軸を介して基端部
がユニバーサルジョイントに連結される第２のリンク
と、前記連結軸と平行な軸線を有する連結軸を介して基
端部が第２のリンクに連結される第３のリンクとを備
え、アクチュエータがユニバーサルジョイントおよび第
３のリンク間に設けられるので、他の指に比べてリンク
数が少ない親指である第１指にアクチュエータを配設す
るスペースを確保して第１指に多様な動きをさせること
ができる。
【図１】第１実施例のロボットハンドの右手を甲側から
見た平面図である。
見た平面図である。
【図２】基部の平面図である。
【図３】図１の３−３線矢視図である。
【図４】第１指の進展状態を示す平面図である。
【図５】図１の５−５線断面図である。
【図６】第２指屈曲時の図５に対応する断面図である。
【図７】図１の７−７線断面図である。
【図８】図７の６−６線断面図である。
【図９】第２指および第５指を開いた状態での図１に対
応する平面図である。
応する平面図である。
【図１０】流体圧回路図である。
【図１１】第１の種類の流体圧源の構成を示す断面図で
ある。
ある。
【図１２】第２の種類の流体圧源の構成を示す断面図で
ある。
ある。
【図１３】図５の要部拡大図である。
【図１４】図１３の１４−１４線断面図である。
【図１５】第２実施例の図５に対応する断面図である。
【図１６】図１５の１６−１６線拡大断面図である。
【図１７】第３実施例の図１０に対応する流体圧回路図
である。
である。
【図１８】第４実施例の図１０に対応する流体圧回路図
である。
である。
【図１９】第５実施例の流体圧源の縦断面図である。
【図２０】第６実施例の図１０に対応する流体圧回路図
である。
である。
【図２１】第７実施例のロボットハンドの右手を甲側か
ら見た平面図である。
ら見た平面図である。
【図２２】図２１の２２−２２線拡大断面図である。
【図２３】第１指を曲げた状態での図２１に対応する平
面図である。
面図である。
２０・・・軸 ２８1 〜２８5 ，２８1 ´，２８2 ´２９1 〜２９5 ，
２９1 ´，２９2 ´，３０2 〜３０5 ，３０2 ´，３１
1 〜３１5 ，３１1 ´，３１2 ´・・・リンク ３２1 ，３２2 ，３２5 ，３３2 ，３３5 ，３４1 ，３
４2 ，３４5 ，１２３・・・連結軸 ３６1 〜３６5 ，３７2 〜３７5 ，３８1 〜３８5 ，６
０・・・流体圧アクチュエータ ３６ｃ，３７ｃ，３８ｃ・・・流体圧室 ５４，６３，６４・・・ばね ６７2 ，６７4 ，６７6 ，６７6A，６７6B，６７2 ′，
６７4 ′，６７6 ′・・・流体圧源 ８２，８４，８６，９４・・・流体圧導管 ８３，８８，９４・・・エア抜き管 ８４ａ，９２ａ・・・コイル部 ８６ａ，９２ｂ・・・弾発手段としてのコイル部 ８９・・・弾発手段としてのばね ９２ｃ・・・屈曲部 １２１・・・リンクとしてのユニバーサルジョイント １２２1 ，１２２2 ・・・弾性体 Ｂ，Ｂ´・・・基部 Ｆ1 〜Ｆ5 ，Ｆ1 ´〜Ｆ5 ´・・・指
２９1 ´，２９2 ´，３０2 〜３０5 ，３０2 ´，３１
1 〜３１5 ，３１1 ´，３１2 ´・・・リンク ３２1 ，３２2 ，３２5 ，３３2 ，３３5 ，３４1 ，３
４2 ，３４5 ，１２３・・・連結軸 ３６1 〜３６5 ，３７2 〜３７5 ，３８1 〜３８5 ，６
０・・・流体圧アクチュエータ ３６ｃ，３７ｃ，３８ｃ・・・流体圧室 ５４，６３，６４・・・ばね ６７2 ，６７4 ，６７6 ，６７6A，６７6B，６７2 ′，
６７4 ′，６７6 ′・・・流体圧源 ８２，８４，８６，９４・・・流体圧導管 ８３，８８，９４・・・エア抜き管 ８４ａ，９２ａ・・・コイル部 ８６ａ，９２ｂ・・・弾発手段としてのコイル部 ８９・・・弾発手段としてのばね ９２ｃ・・・屈曲部 １２１・・・リンクとしてのユニバーサルジョイント １２２1 ，１２２2 ・・・弾性体 Ｂ，Ｂ´・・・基部 Ｆ1 〜Ｆ5 ，Ｆ1 ´〜Ｆ5 ´・・・指
Claims (17)
- 【請求項１】 相対運動を可能として順次連結される複
数のリンク（２８1〜２８5 ，２９1 〜２９5 ，３０2
〜３０5 ，３１1 〜３１5 ）と、それらのリンクに付設
される流体アクチュエータ（３６1 〜３６5 ，３７2 〜
３７5 ，３８ 1 〜３８5 ）とを備えるリンク装置におい
て、流体圧アクチュエータ（３６1 〜３６5 ，３７2 〜
３７5 ，３８1 〜３８5 ）の少なくとも一部が、対応す
るリンク（２８1 〜２８5 ；２９1 〜２９5 ；３０2 〜
３０5 ）内に収納、配置されることを特徴とするリンク
装置。 - 【請求項２】 各リンク（２８1 〜２８5 ，２９1 〜２
９5 ，３０2 〜３０ 5 ，３１1 〜３１5 ）は、横断面略
Ｕ字状に形成されることを特徴とする請求項１記載のリ
ンク装置。 - 【請求項３】 各リンク（２８1 〜２８5 ，２９1 〜２
９5 ，３０2 〜３０ 5 ，３１1 〜３１5 ）は、相互に隣
接するリンクの基端部および先端部間に連結軸（３
２1 ，３２2 ，３２5 ，３３2 ，３３5 ，３４1 ，３４
2 ，３４5 ）を介在させて相互に連結され、相互に隣接
するリンク間には、前記各連結軸まわりの相対運動を各
リンクに生じさせる流体圧アクチュエータ（３６1 〜３
６5 ，３７ 2 〜３７5 ，３８1 〜３８5 ）が設けられ、
各流体圧アクチュエータの流体圧室（３７ｃ，３８ｃ）
に流体圧を導く流体圧導管（８２，８４，８６，９２）
のうち少なくとも２つの相互に隣接するリンク間に跨が
って設けられる流体圧導管（８４，８６，９２）には、
相互に隣接するリンク相互を連結する連結軸（３２1，
３２2 ，３２5 ，３３2 ，３３5 ）を囲繞するコイル部
（８４ａ，８６ａ，９２ａ，９２ｂ）が形成されること
を特徴とする請求項１記載のリンク装置。 - 【請求項４】 流体圧導管（９２）は、少なくとも３つ
の相互に隣接するリンク（２８2 ，２９2 ，３０2 ）間
に跨がって設けられ、該流体圧導管（９２）には、各リ
ンク相互を連結する少なくとも２つの連結軸（３２2 ，
３３2 ）をそれぞれ囲繞するコイル部（９２ａ，９２
ｂ）が形成されるとともに、各コイル部（９２ａ，９２
ｂ）間で屈曲した屈曲部（９２ｃ）が形成されることを
特徴とする請求項３記載のリンク装置。 - 【請求項５】 流体圧アクチュエータ（３６1 〜３
６5 ，３７2 〜３７5 ，３８1 〜３８5 ）の流体圧室
（３６ｃ，３７ｃ，３８ｃ）には、該流体圧室（３６
ｃ，３７ｃ，３８ｃ）からのエア抜き後に先端部が機械
的な変形により閉じられるエア抜き管（８３，８８，９
４）が、流体圧導管（８４，８６，９２）とは別に連結
されることを特徴とする請求項１記載のリンク装置。 - 【請求項６】 相対運動を可能として順次連結される複
数のリンク（１２１，２８1 ´，２９1 ´）と、それら
のリンクに付設されるアクチュエータ（３６ 1 ）とを備
えるリンク装置において、相互間に少なくとも１つのリ
ンク（２８1´）を介在させた２つのリンク（１２１，
２９1 ´）間に、直線運動型のアクチュエータ（３
６1 ）が設けられることを特徴とするリンク装置。 - 【請求項７】 相対運動を可能として順次連結される複
数のリンク（１２１，２８1 ´，２９1 ´，３１1 ´；
２８2 ，２９2 ，３０2 ，３１2 ）と、それらのリンク
に付設されるアクチュエータ（３６1 ，３６2 ，３
７2 ，３８1 ，３８2 ）とを備えるリンク装置におい
て、アクチュエータ（３６1 ，３６2 ，３７ 2 ，３
８1 ，３８2 ）の駆動力に対抗する弾発力を発揮する弾
性体（１２２1 ，１２２2 ）が、相互間に少なくとも１
つのリンク（２８1 ´，２９1 ´；２９2´，３０
2 ´）を介在させた２つのリンク（１２１，３１1 ´；
２８2 ´，３１ 2 ´）間にわたって設けられることを特
徴とするリンク装置。 - 【請求項８】 請求項１、２、３、４または５記載のリ
ンク装置で、基部（Ｂ）に連結される複数の指（Ｆ1 〜
Ｆ5 ）がそれぞれ構成されることを特徴とする人工ハン
ド。 - 【請求項９】 請求項６記載のリンク装置で少なくとも
一部が構成された第１指（Ｆ1 ´）を含む複数の指（Ｆ
1 ´〜Ｆ5 ´）が基部（Ｂ´）に連結されて成ることを
特徴とする人工ハンド。 - 【請求項１０】 請求項７記載のリンク装置で、基部
（Ｂ´）に連結される複数の指（Ｆ1 ´〜Ｆ5 ´）の少
なくとも一部が構成されることを特徴とする人工ハン
ド。 - 【請求項１１】 指（Ｆ1 〜Ｆ5 ）の一部を構成するリ
ンク（３１1 〜３１ 5 ）を屈曲させる駆動力を発揮可能
な第１の流体圧アクチュエータ（３８1 〜３８5 ）と、
第１の流体圧アクチュエータ（３８1 〜３８5 ）の駆動
力に対抗する弾発力を発揮する第１の弾発手段と、指
（Ｆ1 〜Ｆ5 ）の一部を構成して前記リンク（３１1 〜
３１5 ）に連結されるリンク（２９1 ，３０2 〜３
０5 ）を屈曲させる駆動力を発揮可能として第１の流体
圧アクチュエータ（３８1 〜３８5 ）と共通の流体圧源
（６７2 ，６７4 ，６７6 ，６７6B，６７2 ′，６
７4 ′，６７6 ′）に接続される第２の流体圧アクチュ
エータ（３６1 ，３７2 〜３７5 ）と、第２の流体圧ア
クチュエータ（３６1 ，３７2 〜３７5 ）の駆動力に対
抗する弾発力を発揮する第２の弾発手段とを備え、第１
の流体圧アクチュエータ（３８1 〜３８5 ）の駆動力お
よび第１の弾発手段の弾発力の差と、第２の流体圧アク
チュエータ（３６1 ，３７2 〜３７5 ）の駆動力および
第２の弾発手段の弾発力の差とが、相互に異なって設定
されることを特徴とする請求項８記載の人工ハンド。 - 【請求項１２】 基部（Ｂ）には、第１指（Ｆ1 ）の基
端部が軸（２０）を介して回動可能に連結され、該軸
（２０）の軸線は、基部（Ｂ）に連結される第２ないし
第５指（Ｆ2 〜Ｆ5 ）の延伸方向と略平行な方向から第
２ないし第５指（Ｆ2 〜Ｆ5 ）側に傾斜して配置される
ことを特徴とする請求項８記載の人工ハンド。 - 【請求項１３】 基部（Ｂ，Ｂ´）に連結される第１な
いし第５指（Ｆ1 〜Ｆ5 ，Ｆ1 ´〜Ｆ5 ´）のうち少な
くとも１本の指（Ｆ3 〜Ｆ5 ，Ｆ3 ´〜Ｆ5´）に設け
られて、当該指（Ｆ3 〜Ｆ5 ，Ｆ3 ´〜Ｆ5 ´）を曲げ
る方向の力を発揮する流体圧アクチュエータ（３６3 〜
３６5 ，３７3 〜３７5 ，３８3 〜３８5 ）が、前記当
該指（Ｆ3 〜Ｆ5 ）に作用する外力による逆動を不能と
した流体圧源（６７6 ，６７6A，６７6B，６７6 ′）に
接続されることを特徴とする請求項８、９または１０記
載の人工ハンド。 - 【請求項１４】 基部（Ｂ，Ｂ´）に連結される第１な
いし第５指（Ｆ1 〜Ｆ5 ，Ｆ1 ´〜Ｆ5 ´）のうち第２
指（Ｆ2 ，Ｆ2 ´）および第５指（Ｆ5 ，Ｆ 5 ´）の基
端部の少なくとも一方が、それらの指（Ｆ2 ，Ｆ2 ´，
Ｆ5 ，Ｆ5 ´）の先端部間の間隔を増減可能として基部
（Ｂ，Ｂ´）に連結され、第２指（Ｆ 2 ，Ｆ2 ´）およ
び第５指（Ｆ5 ，Ｆ5 ´）間には前記間隔を増減可能な
アクチュエータ（６０）が設けられ、第２指（Ｆ2 ，Ｆ
2 ´）および基部（Ｂ，Ｂ´）間には前記アクチュエー
タ（６０）の間隔増大方向の力に対抗するばね力を発揮
するばね（６３）が設けられ、第５指（Ｆ5 ，Ｆ5 ）お
よび基部（Ｂ，Ｂ´）間には前記アクチュエータ（６
０）の間隔増大方向の力に対抗するとともに前記ばね
（６３）のばね力とは異なるばね力を発揮するばね（６
４）が設けられることを特徴とする請求項８、９または
１０記載の人工ハンド。 - 【請求項１５】 基部（Ｂ，Ｂ´）に連結される第１な
いし第５指（Ｆ1 〜Ｆ5 ，Ｆ1 ´〜Ｆ5 ´）のうち少な
くとも第５指（Ｆ5 ，Ｆ5 ´）の基端側の中手リンク
（２８5 ）が、該指（Ｆ5 ，Ｆ5 ´）を握ったり、開い
たりする方向の揺動を可能として基部（Ｂ，Ｂ´）に連
結され、前記中手リンク（２８5 ）に連結される基節リ
ンク（２９5 ）および基部（Ｂ，Ｂ´）間には、流体圧
の作用に応じて基節リンク（２９5 ）を握る方向の力を
発揮する流体圧アクチュエータ（３６5 ）が設けられ、
前記中手リンク（２８5 ）および基部（Ｂ，Ｂ´）間に
は、中手リンク（２８5 ）を開く側に付勢するばね（５
４）が設けられることを特徴とする請求項８、９または
１０記載の人工ハンド。 - 【請求項１６】 各指（Ｆ1 〜Ｆ5 ，Ｆ1 ´〜Ｆ5 ´）
の最先端位置に在る末節リンク（３１1 〜３１5 ，３１
1 ´，３１2 ´）と、先端から２番目のリンク（２
９1 ，２９1 ´，３０2 〜３０5 ，３０2 ´）とは、連
結軸（３４1 ，３４2 ，３４5 ）を介して連結され、両
リンク（３１1 〜３１5 ，３１1 ´，３１ 2 ´；２
９1 ，２９1 ´，３０2 〜３０5 ，３０2 ´）間には、
流体圧の作用に応じて末節リンク（３１1 〜３１5 ，３
１1 ´，３１2 ´）を握る方向の力を発揮する流体圧ア
クチュエータ（３８1 〜３８5 ）が設けられ、各末節リ
ンク（３１1 〜３１5 ，３１1 ´，３１2 ´）の先端面
は、その先端面に直角に作用する外力が前記連結軸（３
４1 〜３４5 ）のまわりに末節リンク（３１1 〜３
１5 ，３１1 ´，３１2 ´）を開く側に作用する方向と
なる形状に形成されることを特徴とする請求項８、９ま
たは１０記載の人工ハンド。 - 【請求項１７】 第１指（Ｆ1 ´）は、第１指（Ｆ
1 ´）を他の指（Ｆ2 ´〜Ｆ5 ´）に向き合わせる方向
に回動せしめることを可能として基部（Ｂ´）に軸（２
０）を介して連結される第１のリンクとしてのユニバー
サルジョイント（１２１）と、前記軸（２０）の軸線に
対して直交する軸線を有する連結軸（１２３）を介して
基端部がユニバーサルジョイント（１２１）に連結され
る第２のリンク（２８1 ´）と、前記連結軸（１２３）
と平行な軸線を有する連結軸（３２ 1 ）を介して基端部
が第２のリンク（２８1 ´）に連結される第３のリンク
（２９1 ´）とを備え、アクチュエータ（３６1 ）がユ
ニバーサルジョイント（１２１）および第３のリンク
（２９1 ´）間に設けられることを特徴とする請求項９
記載の人工ハンド。
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|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3706655B2 (ja) |
Cited By (53)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6517132B2 (en) | 2000-04-04 | 2003-02-11 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Multifinger hand device |
| WO2006054443A1 (ja) * | 2004-11-17 | 2006-05-26 | Thk Co., Ltd. | ロボット関節構造、ロボットフィンガ |
| WO2006080088A1 (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-03 | Squse Inc. | アクチュエータ、駆動装置、及びハンド装置 |
| CN1323813C (zh) * | 2004-12-22 | 2007-07-04 | 哈尔滨工业大学 | 用于临床创伤手指康复的感知型仿生机械手及其组合模块 |
| JP2008023276A (ja) * | 2006-07-16 | 2008-02-07 | Hiroshi Yokoi | 全指可動型義手 |
| JP2008149444A (ja) * | 2006-08-28 | 2008-07-03 | Yaskawa Electric Corp | ロボットおよび制御方法 |
| CN100450730C (zh) * | 2007-06-07 | 2009-01-14 | 上海交通大学 | 具有欠驱动自适应机构的拟人机械手 |
| WO2010131605A1 (ja) * | 2009-05-14 | 2010-11-18 | 本田技研工業株式会社 | ５指型ハンド装置 |
| JP2010264546A (ja) * | 2009-05-14 | 2010-11-25 | Honda Motor Co Ltd | ５指型ハンド装置 |
| JP2010264548A (ja) * | 2009-05-14 | 2010-11-25 | Honda Motor Co Ltd | ５指型ハンド装置 |
| JP2010264547A (ja) * | 2009-05-14 | 2010-11-25 | Honda Motor Co Ltd | 多指ハンド装置 |
| KR101010962B1 (ko) * | 2007-10-16 | 2011-01-26 | 주식회사 로보멕 | 운동범위 조절이 가능한 조인트 장치 |
| WO2011033946A1 (ja) * | 2009-09-15 | 2011-03-24 | 本田技研工業株式会社 | 流体圧伝達装置及びロボットハンド装置 |
| JP2011056620A (ja) * | 2009-09-10 | 2011-03-24 | Honda Motor Co Ltd | ハンド装置 |
| JP2011056619A (ja) * | 2009-09-10 | 2011-03-24 | Honda Motor Co Ltd | 多指ハンド装置 |
| JP2011058564A (ja) * | 2009-09-10 | 2011-03-24 | Honda Motor Co Ltd | 流体圧アクチュエータ |
| JP2011058563A (ja) * | 2009-09-10 | 2011-03-24 | Honda Motor Co Ltd | 流体圧駆動装置及びそれを用いた屈伸機構 |
| WO2011033934A1 (ja) * | 2009-09-15 | 2011-03-24 | 本田技研工業株式会社 | 流体圧伝達装置 |
| JP2011255467A (ja) * | 2010-06-10 | 2011-12-22 | Seiko Epson Corp | 電動アクチュエーター |
| KR101139411B1 (ko) * | 2010-03-05 | 2012-04-27 | (주)영창로보테크 | 다기능 핸들링을 위한 산업용 그리퍼 |
| KR101221048B1 (ko) * | 2011-08-02 | 2013-02-15 | 주식회사 바이오닉스 | 발 모션을 이용한 로봇핸드 제어 시스템 및 제어방법 |
| JP2013094891A (ja) * | 2011-10-31 | 2013-05-20 | Honda Motor Co Ltd | 関節機構及びそれを用いたロボット |
| US8504198B2 (en) | 2009-05-14 | 2013-08-06 | Honda Motor Co., Ltd. | Robot hand and control system, control method and control program for the same |
| JP2013154409A (ja) * | 2012-01-26 | 2013-08-15 | Thk Co Ltd | 関節機構、指及びハンド |
| CN103284820A (zh) * | 2013-03-14 | 2013-09-11 | 洛阳理工学院 | 仿人型假手 |
| JP2014124762A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Honda Motor Co Ltd | ロボット |
| US8849457B2 (en) | 2006-07-17 | 2014-09-30 | Raytheon Company | Contact displacement actuator system |
| WO2014162562A1 (ja) * | 2013-04-04 | 2014-10-09 | Thk株式会社 | 関節機構、指及びハンド |
| JP2015037356A (ja) * | 2013-08-12 | 2015-02-23 | 株式会社テムザック | 揺動型アクチュエータとそれを用いた揺動機構及びその揺動機構を備えたロボット並びに移動体 |
| WO2016056058A1 (ja) * | 2014-10-07 | 2016-04-14 | 圭治郎 山本 | 関節運動アシスト装置 |
| KR20160047021A (ko) * | 2014-10-21 | 2016-05-02 | 한국생산기술연구원 | 로봇 핸드 |
| CN108555946A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-09-21 | 芜湖市越泽机器人科技有限公司 | 一种机器人抓手 |
| CN110199684A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-09-06 | 郑州工业应用技术学院 | 一种农业采摘机器人 |
| WO2020142460A1 (en) * | 2018-12-31 | 2020-07-09 | Sarcos Corp. | Robotic end effector with dorsally supported actuation mechanism |
| US10766133B2 (en) | 2014-05-06 | 2020-09-08 | Sarcos Lc | Legged robotic device utilizing modifiable linkage mechanism |
| US10765537B2 (en) | 2016-11-11 | 2020-09-08 | Sarcos Corp. | Tunable actuator joint modules having energy recovering quasi-passive elastic actuators for use within a robotic system |
| US10780588B2 (en) | 2012-05-14 | 2020-09-22 | Sarcos Lc | End effector for a robotic arm |
| US10821614B2 (en) | 2016-11-11 | 2020-11-03 | Sarcos Corp. | Clutched joint modules having a quasi-passive elastic actuator for a robotic assembly |
| US10828767B2 (en) | 2016-11-11 | 2020-11-10 | Sarcos Corp. | Tunable actuator joint modules having energy recovering quasi-passive elastic actuators with internal valve arrangements |
| US10843330B2 (en) | 2017-12-07 | 2020-11-24 | Sarcos Corp. | Resistance-based joint constraint for a master robotic system |
| US10906191B2 (en) | 2018-12-31 | 2021-02-02 | Sarcos Corp. | Hybrid robotic end effector |
| US10919161B2 (en) | 2016-11-11 | 2021-02-16 | Sarcos Corp. | Clutched joint modules for a robotic system |
| US11331809B2 (en) | 2017-12-18 | 2022-05-17 | Sarcos Corp. | Dynamically controlled robotic stiffening element |
| US11351675B2 (en) | 2018-12-31 | 2022-06-07 | Sarcos Corp. | Robotic end-effector having dynamic stiffening elements for conforming object interaction |
| JP2022545927A (ja) * | 2019-08-28 | 2022-11-01 | 杭州宇▲樹▼科技有限公司 | 新型の足部力採集装置及びそれを利用した四足ロボット |
| US11717956B1 (en) | 2022-08-29 | 2023-08-08 | Sarcos Corp. | Robotic joint system with integrated safety |
| US11738446B2 (en) | 2011-04-29 | 2023-08-29 | Sarcos, Lc | Teleoperated robotic system with impact responsive force feedback |
| US11794345B2 (en) | 2020-12-31 | 2023-10-24 | Sarcos Corp. | Unified robotic vehicle systems and methods of control |
| US11793511B2 (en) | 2005-11-09 | 2023-10-24 | Cilag Gmbh International | Surgical instruments |
| US11826907B1 (en) | 2022-08-17 | 2023-11-28 | Sarcos Corp. | Robotic joint system with length adapter |
| US11833676B2 (en) | 2020-12-07 | 2023-12-05 | Sarcos Corp. | Combining sensor output data to prevent unsafe operation of an exoskeleton |
| US11897132B1 (en) | 2022-11-17 | 2024-02-13 | Sarcos Corp. | Systems and methods for redundant network communication in a robot |
| US11924023B1 (en) | 2022-11-17 | 2024-03-05 | Sarcos Corp. | Systems and methods for redundant network communication in a robot |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2577499B (en) * | 2018-09-25 | 2020-11-18 | Covvi Ltd | A mechanical hand |
| KR20230020291A (ko) | 2021-08-03 | 2023-02-10 | 현대자동차주식회사 | 로봇 핸드 모듈 |
| KR20230020288A (ko) | 2021-08-03 | 2023-02-10 | 현대자동차주식회사 | 로봇 핸드 모듈 |
-
1995
- 1995-04-21 JP JP09671795A patent/JP3706655B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (71)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6517132B2 (en) | 2000-04-04 | 2003-02-11 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Multifinger hand device |
| WO2006054443A1 (ja) * | 2004-11-17 | 2006-05-26 | Thk Co., Ltd. | ロボット関節構造、ロボットフィンガ |
| US7592768B2 (en) | 2004-11-17 | 2009-09-22 | Thk Co., Ltd. | Robot joint structure and robot finger |
| JP4727590B2 (ja) * | 2004-11-17 | 2011-07-20 | Ｔｈｋ株式会社 | ロボット関節構造、ロボットフィンガ |
| CN1323813C (zh) * | 2004-12-22 | 2007-07-04 | 哈尔滨工业大学 | 用于临床创伤手指康复的感知型仿生机械手及其组合模块 |
| WO2006080088A1 (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-03 | Squse Inc. | アクチュエータ、駆動装置、及びハンド装置 |
| US11793511B2 (en) | 2005-11-09 | 2023-10-24 | Cilag Gmbh International | Surgical instruments |
| JP2008023276A (ja) * | 2006-07-16 | 2008-02-07 | Hiroshi Yokoi | 全指可動型義手 |
| US8849457B2 (en) | 2006-07-17 | 2014-09-30 | Raytheon Company | Contact displacement actuator system |
| JP2008149444A (ja) * | 2006-08-28 | 2008-07-03 | Yaskawa Electric Corp | ロボットおよび制御方法 |
| CN100450730C (zh) * | 2007-06-07 | 2009-01-14 | 上海交通大学 | 具有欠驱动自适应机构的拟人机械手 |
| KR101010962B1 (ko) * | 2007-10-16 | 2011-01-26 | 주식회사 로보멕 | 운동범위 조절이 가능한 조인트 장치 |
| JP2010264548A (ja) * | 2009-05-14 | 2010-11-25 | Honda Motor Co Ltd | ５指型ハンド装置 |
| US8504198B2 (en) | 2009-05-14 | 2013-08-06 | Honda Motor Co., Ltd. | Robot hand and control system, control method and control program for the same |
| DE112010002659B4 (de) * | 2009-05-14 | 2016-11-10 | Honda Motor Co., Ltd. | Fünffingrige Handvorrichtung |
| WO2010131605A1 (ja) * | 2009-05-14 | 2010-11-18 | 本田技研工業株式会社 | ５指型ハンド装置 |
| JP2010264546A (ja) * | 2009-05-14 | 2010-11-25 | Honda Motor Co Ltd | ５指型ハンド装置 |
| KR101340332B1 (ko) * | 2009-05-14 | 2014-01-02 | 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤 | 5지형 핸드 장치 |
| US8459711B2 (en) | 2009-05-14 | 2013-06-11 | Honda Motor Co., Ltd. | Five-fingered hand device |
| JP2010264547A (ja) * | 2009-05-14 | 2010-11-25 | Honda Motor Co Ltd | 多指ハンド装置 |
| JP2011056619A (ja) * | 2009-09-10 | 2011-03-24 | Honda Motor Co Ltd | 多指ハンド装置 |
| JP2011058564A (ja) * | 2009-09-10 | 2011-03-24 | Honda Motor Co Ltd | 流体圧アクチュエータ |
| JP2011058563A (ja) * | 2009-09-10 | 2011-03-24 | Honda Motor Co Ltd | 流体圧駆動装置及びそれを用いた屈伸機構 |
| JP2011056620A (ja) * | 2009-09-10 | 2011-03-24 | Honda Motor Co Ltd | ハンド装置 |
| JP2011064215A (ja) * | 2009-09-15 | 2011-03-31 | Honda Motor Co Ltd | 流体圧伝達装置及びロボットハンド装置 |
| WO2011033934A1 (ja) * | 2009-09-15 | 2011-03-24 | 本田技研工業株式会社 | 流体圧伝達装置 |
| US8469424B2 (en) | 2009-09-15 | 2013-06-25 | Honda Motor Co., Ltd. | Fluid pressure transmission device and robot hand device |
| WO2011033946A1 (ja) * | 2009-09-15 | 2011-03-24 | 本田技研工業株式会社 | 流体圧伝達装置及びロボットハンド装置 |
| KR101139411B1 (ko) * | 2010-03-05 | 2012-04-27 | (주)영창로보테크 | 다기능 핸들링을 위한 산업용 그리퍼 |
| JP2011255467A (ja) * | 2010-06-10 | 2011-12-22 | Seiko Epson Corp | 電動アクチュエーター |
| US11745331B2 (en) | 2011-04-29 | 2023-09-05 | Sarcos, Lc | Teleoperated robotic system with payload stabilization |
| US11738446B2 (en) | 2011-04-29 | 2023-08-29 | Sarcos, Lc | Teleoperated robotic system with impact responsive force feedback |
| KR101221048B1 (ko) * | 2011-08-02 | 2013-02-15 | 주식회사 바이오닉스 | 발 모션을 이용한 로봇핸드 제어 시스템 및 제어방법 |
| JP2013094891A (ja) * | 2011-10-31 | 2013-05-20 | Honda Motor Co Ltd | 関節機構及びそれを用いたロボット |
| JP2013154409A (ja) * | 2012-01-26 | 2013-08-15 | Thk Co Ltd | 関節機構、指及びハンド |
| US10780588B2 (en) | 2012-05-14 | 2020-09-22 | Sarcos Lc | End effector for a robotic arm |
| JP2014124762A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Honda Motor Co Ltd | ロボット |
| CN103284820A (zh) * | 2013-03-14 | 2013-09-11 | 洛阳理工学院 | 仿人型假手 |
| CN103284820B (zh) * | 2013-03-14 | 2017-06-23 | 洛阳理工学院 | 仿人型假手 |
| WO2014162562A1 (ja) * | 2013-04-04 | 2014-10-09 | Thk株式会社 | 関節機構、指及びハンド |
| US9468540B2 (en) | 2013-04-04 | 2016-10-18 | Thk Co., Ltd. | Articulated mechanism, finger, and hand |
| DE112013006908B4 (de) | 2013-04-04 | 2021-09-16 | Thk Co., Ltd. | Gelenkmechanismus, Finger und Hand |
| JP2015037356A (ja) * | 2013-08-12 | 2015-02-23 | 株式会社テムザック | 揺動型アクチュエータとそれを用いた揺動機構及びその揺動機構を備えたロボット並びに移動体 |
| US10766133B2 (en) | 2014-05-06 | 2020-09-08 | Sarcos Lc | Legged robotic device utilizing modifiable linkage mechanism |
| WO2016056058A1 (ja) * | 2014-10-07 | 2016-04-14 | 圭治郎 山本 | 関節運動アシスト装置 |
| KR20160047021A (ko) * | 2014-10-21 | 2016-05-02 | 한국생산기술연구원 | 로봇 핸드 |
| US11772283B2 (en) | 2016-11-11 | 2023-10-03 | Sarcos Corp. | Clutched joint modules having a quasi-passive elastic actuator for a robotic assembly |
| US10765537B2 (en) | 2016-11-11 | 2020-09-08 | Sarcos Corp. | Tunable actuator joint modules having energy recovering quasi-passive elastic actuators for use within a robotic system |
| US10821614B2 (en) | 2016-11-11 | 2020-11-03 | Sarcos Corp. | Clutched joint modules having a quasi-passive elastic actuator for a robotic assembly |
| US10828767B2 (en) | 2016-11-11 | 2020-11-10 | Sarcos Corp. | Tunable actuator joint modules having energy recovering quasi-passive elastic actuators with internal valve arrangements |
| US11759944B2 (en) | 2016-11-11 | 2023-09-19 | Sarcos Corp. | Tunable actuator joint modules having energy recovering quasi- passive elastic actuators with internal valve arrangements |
| US11926044B2 (en) | 2016-11-11 | 2024-03-12 | Sarcos Corp. | Clutched joint modules having a quasi-passive elastic actuator for a robotic assembly |
| US10919161B2 (en) | 2016-11-11 | 2021-02-16 | Sarcos Corp. | Clutched joint modules for a robotic system |
| US10843330B2 (en) | 2017-12-07 | 2020-11-24 | Sarcos Corp. | Resistance-based joint constraint for a master robotic system |
| US11331809B2 (en) | 2017-12-18 | 2022-05-17 | Sarcos Corp. | Dynamically controlled robotic stiffening element |
| CN108555946A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-09-21 | 芜湖市越泽机器人科技有限公司 | 一种机器人抓手 |
| CN108555946B (zh) * | 2018-06-26 | 2020-06-05 | 温州通尔自动化有限公司 | 一种机器人抓手 |
| US11679511B2 (en) | 2018-12-31 | 2023-06-20 | Sarcos Corp. | Robotic end effector with dorsally supported actuation mechanism |
| WO2020142460A1 (en) * | 2018-12-31 | 2020-07-09 | Sarcos Corp. | Robotic end effector with dorsally supported actuation mechanism |
| EP4234183A3 (en) * | 2018-12-31 | 2023-09-13 | Sarcos Corp. | Robotic end effector with dorsally supported actuation mechanism |
| US11351675B2 (en) | 2018-12-31 | 2022-06-07 | Sarcos Corp. | Robotic end-effector having dynamic stiffening elements for conforming object interaction |
| US11241801B2 (en) | 2018-12-31 | 2022-02-08 | Sarcos Corp. | Robotic end effector with dorsally supported actuation mechanism |
| US10906191B2 (en) | 2018-12-31 | 2021-02-02 | Sarcos Corp. | Hybrid robotic end effector |
| CN110199684A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-09-06 | 郑州工业应用技术学院 | 一种农业采摘机器人 |
| JP2022545927A (ja) * | 2019-08-28 | 2022-11-01 | 杭州宇▲樹▼科技有限公司 | 新型の足部力採集装置及びそれを利用した四足ロボット |
| US11833676B2 (en) | 2020-12-07 | 2023-12-05 | Sarcos Corp. | Combining sensor output data to prevent unsafe operation of an exoskeleton |
| US11794345B2 (en) | 2020-12-31 | 2023-10-24 | Sarcos Corp. | Unified robotic vehicle systems and methods of control |
| US11826907B1 (en) | 2022-08-17 | 2023-11-28 | Sarcos Corp. | Robotic joint system with length adapter |
| US11717956B1 (en) | 2022-08-29 | 2023-08-08 | Sarcos Corp. | Robotic joint system with integrated safety |
| US11897132B1 (en) | 2022-11-17 | 2024-02-13 | Sarcos Corp. | Systems and methods for redundant network communication in a robot |
| US11924023B1 (en) | 2022-11-17 | 2024-03-05 | Sarcos Corp. | Systems and methods for redundant network communication in a robot |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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